Rolul Gazului Natural Lichefiat (LNG) în Piața Globală a Energiei
Gazul Natural Lichefiat (LNG) joacă un rol esențial în piața globală a energiei, fiind o alternativă mai curată la cărbune și petrol. Printre cei mai importanți producători de LNG se numără Qatar, Australia, Statele Unite și Rusia, țări care domină exporturile globale de LNG.
Pe fondul creșterii constante a producției și al construirii de noi terminale de export, flota de nave LNG s-a extins semnificativ pentru a face față cererii tot mai mari. Conform datelor recente, 772 de nave LNG sunt în operare, iar alte 373 sunt în comandă, ceea ce evidențiază importanța strategică a acestui sector.
Provocări Operaționale pentru Navele LNG
Navele care transportă LNG se confruntă cu numeroase provocări operaționale, multe dintre acestea fiind strâns legate de calitatea încărcăturii LNG. Impuritățile, precum hidrocarburile grele (cunoscute drept heavies sau C6+) și conținutul ridicat de azot (N₂), pot afecta performanța navei și pot genera întârzieri sau probleme operaționale pe durata voiajului.
Procesul de Producție al LNG
Producția de LNG implică mai multe etape, începând cu extracția gazului natural din rezervoare subterane. Gazul brut este supus unui proces de pretratare pentru eliminarea impurităților, precum:
apa,
dioxidul de carbon,
hidrogenul sulfurat,
hidrocarburile grele (etan, propan, butan).
Instalațiile LNG mai vechi utilizează metode convenționale, cum ar fi coloanele de spălare sau procese de expansiune și condensare, pentru îndepărtarea hidrocarburilor grele. Aceste metode sunt eficiente pentru gazul bogat în hidrocarburi grele (rich LNG), însă pot fi mai puțin eficiente în cazul gazelor „slabe”, cu un conținut redus de componente grele (lean LNG).
Această limitare poate conduce la:
înghețarea sistemelor criogenice (filtre, valvule, instrumente de masura, etc.)
separare incompletă a componentelor grele,
probleme de calitate ale produsului final.
Gaz Natural Lichefiat (LNG) – Compoziție și Proprietăți Fizice
LNG este compus în principal din metan (C1), cu procente mai mici de:
etan (C2),
propan (C3),
butan (C4),
azot (N₂).
Comportamentul Hidrocarburilor în LNG
Proprietățile fizice ale LNG, inclusiv solubilitatea și comportamentul la temperaturi scăzute, depind în mare măsură de compoziția sa. La temperaturi de aproximativ -162°C, metanul și hidrocarburile ușoare (C1–C5) sunt foarte solubile în faza lichidă.
În schimb, hidrocarburile mai grele (C6–C14) au o solubilitate redusă și pot solidifica în condiții criogenice. Aceasta poate duce la:
formarea de solide,
blocaje în conducte și pompe,
probleme operaționale în instalațiile LNG și pe durata transportului.
Gestionarea eficientă a hidrocarburilor grele este esențială pentru protejarea echipamentelor și pentru asigurarea unor operațiuni sigure și eficiente.
Compoziția Tipică a Încărcăturilor LNG
Tabel 1 – Compoziția tipică a LNG în funcție de regiune
| Locație | Metan (%) | Etan (%) | Propan (%) | Butan (%) | Pentan și mai greu (%) | Azot (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SUA | 94.9 | 2.5 | 0.2 | 0.06 | 0.04 | 1.6 |
| Qatar | 89.5 | 5.3 | 2.0 | 0.8 | 0.03 | 1.8 |
| Africa de Vest | 90.4 | 4.3 | 2.8 | 1.1 | 0.02 | 0.9 |
| Australia | 93.5 | 3.2 | 1.2 | 0.7 | 0.03 | 1.0 |
| Interval | 87–96 | 1.8–6 | 0.1–5 | <1.5 | <0.1 | 0.5–6 |
Îmbătrânirea (Ageing) Încărcăturii LNG
Îmbătrânirea sau weathering-ul LNG se referă la modificarea treptată a compoziției încărcăturii în timpul depozitării și transportului. Acest proces implică evaporarea componentelor ușoare, precum metanul și azotul, ceea ce duce la o concentrație mai mare de hidrocarburi grele (etan, propan, butan).
Consecințele acestui fenomen includ:
scăderea conținutului energetic pe unitatea de volum,
creșterea densității LNG rămas.
Thinfourth, CC0, via Wikimedia Commons
Impactul Voiajelor de balast asupra mărfii transportate
În timpul voiajelor lungi de balast, procesul de îmbătrânire este mai accentuat. Lipsa unei încărcături complete determină o creștere a boil-off gas (BOG) din cauza aportului mai mare de căldură.
Pentru reducerea riscurilor operaționale, sunt implementate proceduri stricte de management al heel-ului, care includ:
calcularea precisă a cantității de heel, mai ales pentru navele cu motoare dual fuel;
strategii de stocaj heel: distribuirea uniformă a heel-ului în toate tancurile, sub limitele de sloshing, sau reținerea cantității maxime posibile într-un singur tanc și uscarea restul tancurilor, în funcție de necesarul de consum;
monitorizarea continuă a temperaturii și presiunii din tancuri, menținând o temperatură medie (ATR) de aproximativ -110°C;
planificarea atentă a condiționării tancurilor înainte de sosirea în porturile de încărcare, pentru atingerea unui ATR sub -135°C.
Bineînțeles, toate aceste soluții trebuie să fie adaptate conform cu specificul navei și mai ales condițiilor contractuale cu armatorul.