Завод СПГ в г.Кенае, США

Кенайский проект

Кенайский проект строительства завода по сжижению природного газа оказался очень успешным. Завод функционирует непрерывно с 1969 года и демонстрирует надёжность и эффективность использования сжиженного природного газа (СПГ) в качестве топлива. С начала эксплуатации ни на заводе, ни на судах не было ни единой аварии и объём производства превысил контрактные поставки. Проект СПГ в Кенаи является также примером международного сотрудничества и доброй воли. СПГ, произведённый в Штатах, транспортируется в Японию на судах шведской постройки итальянскими и филиппинскими экипажами. Доставка газа происходит точно по графику, а техническая координация и деловые отношения между заказчиками и поставщиком являются отличными. Кроме того, СПГ служит не только топливом, в Японии его применяют для охлаждения свежего тунца и производства сжиженного кислорода и азота. Завод в Кенаи является примером индустрии СПГ, демонстрируя значение и потенциальные возможности СПГ для местного региона, Тихоокеанского кольца и всего мира.

Продукция

Сжиженный природный газ получают из природного газа (99 процентов метана), который при температуре -259 градусов по Фаренгейту (-161 градус по Цельсию) превращается из пара в жидкость. Газ сжимается до 1/600 своего первоначального объёма, что позволяет перевозить его судами на длинные расстояния. Плотность СПГ меньше плотности воды, он бесцветный, без запаха, нетоксичен, не содержит серы. СПГ хранится в приёмном газохранилище в виде жидкости и по мере надобности его превращают в высококачественное топливо.

Компании

Компания по сжижению природного газа ФИЛЛИПС 66 владеет 70 процентами акций завода, которым она руководит, и двумя танкерами для перевозки газа. Компания была зарегистрирована в 1986 году как дочерняя фирма компании ФИЛЛИПС ПЕТРОЛЕУМ. Обе компании располагаются в Бартлесвилле, Оклахома, где в 1917 году была основана головная компания. ФИЛЛИПС является крупнейшим производителем сжиженного газа в США. Компания также производит более 1 млр. куб. фут. сжиженного газа ежедневно и покупает в два раза больше газа у других производителей. Компания перерабатывает ежедневно около 2 млр. куб. фут. природного газа в сутки — около пяти процентов всего производства газа в США. ФИЛЛИПС занимается также газовым трубопроводом. Газ и продукты газа являются основными для ведения интегрированных операций ФИЛЛИПСА, который поставляет продукты газа для химических и перерабатывающих заводов компании. Кроме добычи и переработки природного газа, ФИЛЛИПС ПЕТРОЛЕУМ занимается следующей деятельностью:

— разведка и добыча нефти на мировом уровне

— переработка и маркетинг нефти в США

— химическое производство и сбыт продукции на мировом рынке Компания МАРАФОН ОЙЛ владеет 30 процентами завода по производству СПГ в Кенаи и двумя танкерами для перевозки СПГ. Компания МАРАФОН была основана в 1887 году и её главный офис находится в Финдлее, штат Огайо. Являясь одной из крупнейших компаний по производству и переработки газа, МАРАФОН производит около 61 1 млн. куб. фут. газа в сутки при мировом производстве 3.3 триллиона куб. фут. Компания владеет в США 18 заводами, перерабатывая в сутки 350 млн. куб. фут; перерабатывающий завод в Кинзале Хед является единственным промышленным источником нефтяных углеводородов в Ирландии; система газопроводов в Бра Би, первая в Северном море Англии и одна из крупнейших морских систем в мире. Кроме добычи и переработки газа, МАРАФОН занимается следующей деятельностью:

— разведка и добыча нефти на мировом уровне

— переработка и маркетинг нефти в США

В 1982 МАРАФОН соединился с американской компанией СТИЛ, образовав многоотраслевую Корпорацию Ы5Х, крупнейшего производителя стали в США.

Индустрия промышленности СПГ и Кенаи

До середины 20 столетия природный газ считали сопутствующим продуктом добычи нефти. МАРАФОН и ФИЛЛИПС были среди первых компаний, обнаруживших потенциальные возможности газа. МАРАФОН (бывшая Компания Огайо) открыл большое месторождение природного газа в отдалённых районах Уоминга в 1915 году. В начале 20х годов МАРАФОН был пионером в области разработки и строительства газопроводов для подачи газа на рынок и создал несколько дочерних предприятий по добыче газа. В 20х годах Френк Филлипс, основатель компании ФИЛЛИПС, обнаружил, что природный газ является ценным продуктом для производства бензина. В 1924 году ФИЛЛИПС был уже крупнейшим производителем продуктов природного газа в Штатах — и эту позицию он до сих пор удерживает. В З0х годах компания ФИЛЛИПС стала развивать отрасль производства по сжижению нефтяного газа, производя бутан и пропан для отопления.

На основе экспериментов, проводившихся в 1937 году, первое крупномасштабное сжижение природного газа по технологии низких температур, или супер охлаждение, было произведено в Клевленде, штат Огайо в 1941. В конце 50х, группа американских нефтяных компаний впервые, в качестве эксперимента, произвела транспортировку СПГ на судах. Крупномасштабная торговля СПГ началась с 1964 года, когда Великобритания стала импортировать газ из Алжира. Франции последовала этому в 1965.

Развитие технологии СПГ совпало с ростом нефтяной и газовой промышленности на Аляске. До начала 50х годов нефтяные компании не были уверены в рентабельности месторождений на Аляске из-за её удалённости от основных рынков сбыта. В результате геологических исследований МАРАФОН открыл крупное нефтяное месторождение Свансон Риве на полуострове Кенаи в 1957 году. Это месторождение привлекло много других компаний из-за больших потенциальных возможностей.

Идея проекта строительства завода СПГ на Кенаи возникла в МАРАФОНЕ, когда в 1959 году было открыто месторождение газа на Кенаи — крупнейшего месторождения природного газа в США — и месторождения газа в заливе Кука, открытого компанией ФИЛЛИПС и её партнёрами в 1962. Из-за ограниченного потребления Аляскинцами природного газа, МАРАФОН, ФИЛЛИПС и другие фирмы, занимающиеся газовым бизнесом, обратили свой взор на международные проекты по СПГ. В это время Токио Газ Ко, Лтд и компания Токио Электрик Пауер, Инк., изучали возможность использования СПГ в виде топлива в целях предотвращения загрязнения воздуха в Японии. После того как ФИЛЛИПС и МАРАФОН выступили с отдельными предложениями по этому вопросу, они решили принять совместное участие в проекте. В 1967 году было подписано соглашение по сбыту СПГ между ФИЛЛИПС и МАРАФОНОМ, поставщиками, и двумя японскими компаниями, потребителями.

Именно так было положено начало тому, что впоследствии оказалось крупнейшим проектом СПГ и крупнейшим проектом в истории компаний ФИЛЛИПС и МАРАФОН. Компаниям потребовалось скоординировать работу на трёх континентах по четырём основным моментам:

— проектирование и строительство завода по сжижению газа — включая причал для крупнотоннажных судов и разгрузочные устройства -компании ФИЛЛИПС

— проектирование и строительство двух крупнейших танкеров: Полярная Аляска и Арктик Токио. Суда были построены в Швеции под контролем МАРАФОНА

— проектирование и строительство компанией Токио Газ приёмных и регазификационных устройств в Негиши, несколько миль к югу от Токио

— первой установки такого типа в Азии. Японцы использовали также очень низкую температуру сжиженного газа и вблизи порта СПГ построили установки по охлаждению свежего тунца и производству сжиженного кислорода и азота.

— бурение дополнительных скважин в заливе Кука и месторождениях газа на Кенаи. Это потребовало строительства и установки морской платформы и производственных устройств, береговой газосборной сети и инженерных сооружений и завершение 62 мильного газопровода для транспортировки газа от месторождения на завод СПГ. Платформы, трубопроводы, завод и разгрузочные устройства были построены так, чтобы выдержать не всегда благоприятные условия окружающей среды южной Аляски: сильные ветра, 30 футовые приливы, течения со скоростью 8 узлов, землетрясения и температуры, опускающиеся зимой до — 40 градусов по Фаренгейту. Несмотря на все трудности, строители закончили все работы по графику.

Изготовленная в Японии и собранная на месте, платформа в заливе Аппе Кук начала действовать в конце 1968. Одновременно с монтажом платформы, строители прокладывали два 10 дюймовых подводных трубопровода на берег, 13 миль восточнее. Отсюда 16 дюймовый трубопровод был продолжен на 30 миль на западное побережье полуострова Кенаи к заводу СП.

Тем временем МАРАФОН проложил трубопроводы газосборной сети, а также 18 мильный, 20 дюймовый трубопровод, чтобы подсоединить береговые скважины месторождения на Кенаи.

8 июня 1969 года на заводе был произведён первый сжиженный газ, точно через 26 месяцев после начала проектирования и менее чем через два года после начала строительных работ. Завод вышел на проектную мощность без проблем и вскоре производство превысило расчетные спецификации.

15 октября 1969 года ПОЛАР АЛЯСКА встал под погрузку СПГ на Кенайском заводе. После девятидневного плавания судно встало в Иокогаме 4 ноября под разгрузку. Это был первый промышленный СПГ, экспортированный с Западного полушария и первый СПГ, импортированный в Японию и Азию.

Завод

Завод по сжижению природного газа в Кенаи работает в режиме безостановочного производства 24 часа в сутки и за первый полный год работы в 1970 году поставил, в среднем, продукции больше контрактного объёма. Годовой объём продукции по контракту составил в конце 80х 52 триллиона Британских тепловых единиц (БТЕ) СПГ в год и к середине 90х планируется 57.5 триллиона БТЕ в год. Этого достаточно для снабжения теплом и энергией всего большого Токио в течение 11 дней.

Завод в Кенаи, один из самых старейших заводов СПГ в мире, до сих пор является образцом надёжности и эффективности производства. По оценке независимой фирмы-консультанта Асз Д. Литл, Инк., завод может надёжно и эффективно выполнять контрактные обязательства до 2009 года, через 40 лет после запуска.

Хорошее состояние оборудования и отличную работу обеспечивают 30 хорошо обученных работников, которые эксплуатируют и обслуживают это оборудование. С самого начала работы на заводе была внедрена программа, согласно которой эксперты компании должны проводить регулярные инспекции. На подробный анализ работы установки отводится ежегодно две недели, или же основные профилактические работы выполняются обычно тогда, когда один из танкеров СПГ находится в сухом доке во время регулярного освидетельствования. Факторы окружающей среды также способствуют хорошей работе. Холодный климат и чистый, континентальный воздух Кенайского полуострова является идеальной окружающей средой для предотвращения коррозии оборудования. Природный газ — почти чистый метан -обладает чрезвычайно низким содержанием серы и не вызывает коррозии.

Производство на заводе в Кенае

Процесс производства природного сжиженного газа очень сложен, но может быть упрощен до следующей схемы:

Газовое сырье поступает в виде вещества, состоящего на 99 % из метана, оно затем проходит переработку на удаление воды, двуокиси углерода и других примесей. Очищенный газ поступает в ступенчатую систему фирмы ФИЛЛИПС, состоящую из 3 охлаждающих циклов, использующих разные холодильные агенты-пропан, этиленовую систему и метан- для каждого цикла. Каждый цикл охлаждения понижает температуру до сжижения газа. Охлажденный сжиженный газ подвергается воздействию пониженного давления чтобы получить СПГ примерно при атмосферном давлении.

Теперь СПГ температурой, примерно, в 259 градусов по Фаренгейту переходит в три надежно изолированных хранилища, обьемом в 225 тыс. баррелей. В хранилище некоторая часть СПГ испаряется. Это испарение поддерживает остальной СПГ в жидком состоянии и используется как топливо для больших холодильных компрессоров.

Заключительной ступенью процесса производства является загрузка СПГ в танкеры. Каждое судно может быть загружено в течение 12 часов и оно уходит из Кеная с 440 тыс. баррелей СПГ.

Суда

Два специально построенных танкера «Полярная Аляска» и «Арктик Токио» транспортируют сжиженный газ с Аляски в Японию. Каждый из них выполняет 16-18 рейсов в год, каждый рейс в среднем длится 20 дней и покрывает расстояние в 6 тыс. морских миль в оба конца.

Суда эксплуатируются компанией МАРАФОН и управляются экипажем в 37 человек на каждом судне. ФИЛЛИПС и МАРАФОН совместно разрабатывали процедуры загрузки и разгрузки, инструкции по эксплуатации и готовили экипажи к безопасной работе. Командный состав судна хорошо подготовлен для работы со сложным оборудованием машинного отделения, грузовых помещений и погрузочно-разгрузочных операций. Оба судна были построены в Швеции по точным стандартам Американского Бюро судоходства и были усовершенствованы, чтобы удовлетворять меняющимся международным требованиям по судоходству. Суда были проверены Американской службой береговой охраны, Либерийским правительством и Американским Бюро судоходства чтобы подтвердить соответствие национальным и международным стандартам. В результате, каждое судно осматривается пять и более раз в год. Они ремонтируются на японских верфях. Паровая силовая установка на судах очень надежна и необходимость поддержания ее в рабочем состоянии весьма очевидна.

Бойлеры отапливаются очищенным природным газом, который испаряется во время движения в море т.е. не происходит образования коррозивного несгорающего топлива и примесей обычных видов топлива для судов. Прочность корпуса судов (на 47 процентов превосходящая стандарты на строительство сходных судов сегодня) позволит этим судам эксплуатироваться в течение многих лет не теряя структурной целостности. В 1988 году эти суда стали первыми СПГ-танкерами в мире, которые прошли 1 миллион миль с грузом СПГ. Этот результат показывает исключительную практику безопасности. Контракт по сбыту Аляскинского СПГ требует строительства новых, больших по размеру судов к середине 1990-ых. До этого времени «Полярная Аляска» и «Арктик Токио» будут продолжать служить средством надежной транспортировки в рамках проекта и в дальнейшем будут эксплуатироваться на выросшем рынке.

Груз на этих судах перевозится в 6 танках с использованием мембраны для транспортировки газа в системе защитной оболочки. Эта система состоит из двух металлических барьеров, перемежающихся с двумя слоями изоляции толщиной в 10 дюймов. Эти барьеры или мембраны сделаны из специального низкотемпературного металла. Первая мембрана составляет контейнер для СПГ. Эта мембрана окружена слоем изоляции, а вторая мембрана должна задержать утечку, если с первой возникнут какие-то проблемы. Второй слой изоляции окружает вторую мембрану и опирается на внутреннюю часть корпуса судна. Все давление возникающее от веса груза на систему защитной оболочки переносится на внутреннюю часть корпуса судна и его структуру.

Во время движения часть СПГ испаряется . Эта выпаренная часть газа собирается, сжимается под давлением и используется как топливо для двух бойлеров судна. Пар, образуемый в бойлерах дает энергию для работы паровой турбины и используется для выработки электроэнергии.

Потребители

Компания Токио Электрик Пауер Инк (ТЕПКО) является самым большим электроэнергетическим предприятием в Японии и самой большой частной электроэнергетической компанией в мире. Компания поставляет электроэнергию почти 20 миллионам потребителей в районе Большого Токио. Чтобы обеспечить надежное снабжение электроэнергией и уменьшить загрязнение воздуха, компания разнообразит топливную базу, увеличивая до 37 процентов долю чистого СПГ и сжиженного нефтяного газа. Остальная часть топливной базы ТЕПКО включает ядерное топливо, нефть, гидроэнергию и уголь. Компания является самым большим в мире потребителем СПГ, потребляя 75 процентов продукции из Кенай. В дополнение в Аляскинскому газу, компания импортирует СПГ из Абу Даби, Брунея, Малайзии, Индонезии и Австралии. В конце 1980 годов основные средства ТЕПКО составили более 75 млрд долларов США.

Токио Газ

Токио Газ Ко, Лтд является самым большим газовым предприятием в Японии, обеспечивающим газом около 7 млн потребителей в районе Большого Токио. Токио Газ является самой большой в стране из 250 газовых компаний, контролирующей 40 процентов рынка. Примерно 80 процентов продукции Токио Газ производится из СПГ. Токио Газ начал свои исследования по использованию СПГ в 1957 году. Компания потребляет 25 процентов продукции из Кенай. Токио Газ также импортирует СПГ из Брунея и Малайзии, Австралии. В конце 1980-х основные средства Токио Газ составили 6 млрд долларов США. .

Район Кеная

Полуостров Кенай воплотил в себе все самое лучшее, что есть на Аляске. Красив залив Кука, сказочно величественны Алеутские горные цепи с возвышающимся действующим вулканом Редаут.

Среди обитателей дикой природы можно встретить американского лося, канадского оленя и лысых орлов. Белые киты заплывают в залив Кука покормиться в летний период.

Коренными жителями этих мест были индейцы племени Танайна Атабаскан. В 1971 торговцы пушниной из России основали форт Святого Николая в устье реки Кенай. После того, как Аляска была выкуплена Соединенными Штатами у России в 1867 году на этом месте была основана военная сторожевая застава. Русское наследие до сих пор сохранилось в таких памятниках прошлого как Церковь Святого Успения (1895-96), часовня Святого Николая (1906) и дом приходского священника православной церкви 11886).

Будучи важным районом добычи нефти и газа, полуостров играет также ведущую роль в развитии рыбной промышленности. В летний сезон сюда приезжают отдыхающие со всего мира, для того, чтобы порыбачить на Кенае и поймать кижуча. Реки этого района богаты и другими видами рыбы. В Никиски, в прошлом русской рыбацкой деревне, сейчас находится Кенайский завод по сжижению газа. Этот самый северный порт залива Кука открыт для навигации круглый год. Он был выбран для строительства завода, так как находится близко к газовым месторождениям, являющимся сырьевой базой кенайского предприятия. Население города Кенай, находящегося в 10 милях к югу от Никиски составляет 6.500 человек. Это самый большой город на полуострове. Анкоридж — самый большой город на Аляске расположен в 165 сухопутных и 60 воздушных милях от Никиски. Здесь проживает 200 тыс человек — почти половина населения штата.