276062054

Skraplanie gazu ziemnego

CS2*

Gaz ziemny jest najważniejszym paliwem gazowym oraz surowcem energetycznym, którego znaczenie wciąż wzrasta. Głównym składnikiem gazu ziemnego jest metan CH₄, któremu towarzyszą wyższe węglowodory gazowe (etan, propan, butan) oraz ciekłe.

Gaz ziemny zawiera domieszki innych składników gazowych, w tym tlenku i dwutlenku węgla, siarkowodoru, azotu, wodoru, helu i argonu. Gaz ziemny suchy pozyskiwany jest ze złóż samodzielnych, natomiast ze skojarzonych złóż ropy naftowej i gazu oraz ze złóż kondensatowych odzyskiwany jest gaz ziemny mokry i zasobny w wyższe, ciekłe węglowodory. Równorzędnie z gazem ziemnym traktowane są gazy metanowe towarzyszące złożom węgla kamiennego. Skład gazu ziemnego pochodzącego z różnych źródeł może podlegać dużym wahaniom, stąd technologia jego oczyszczania i skraplania musi być dostosowana do składu eksploatowanego złoża.

Gaz ziemny jest drugim po ropie naftowej źródłem energii i jego globalny udział w zużyciu energii pierwotnej wyniósł w 2005 roku 23,5 %, przy równym 36,4 % udziale ropy naftowej, 27,8 % - węgla, 6,3 % - hydro energii oraz 5,9% - energii atomowej. Światowe zasoby gazu ziemnego oszacowane w 2005 roku wynosiły około 180.000 miliardów m3. Roczne światowe wydobycie wynosi około 2800 mld m3 i wzrasta rocznie o około 2,5 %. Gaz ziemny pod względem emisji gazów cieplarnianych jest paliwem najczystszym, ze względu na duży udział wodoru w procesach spalania. W Polsce złoża gazu ziemnego występują na Niżu Polskim oraz na Przedgórzu Karpackim i w Karpatach. Gazy ze złóż na Niżu Polskim są niskiej jakości i zawierają od 35 do 80% metanu. Udział azotu w tych gazach może być bardzo wysoki i są one silnie zasiarczone, przez co wymagają oczyszczania i odazotowania. W niektórych złożach gazu ziemnego udział azotu sięga 97% i są one planowane jako surowiec do produkcji ciekłego azotu. Niektóre ze złóż zawierają domieszkę helu, którego odzysk jest ekonomicznie uzasadniony, jeżeli jego udział objętościowy w gazie przekracza 0,2%. Gaz ziemny ze złóż karpackich i Przedgórza Karpackiego jest lepszej jakości, o udziale metanu wynoszącym 70 -99% i charakteryzuje się niską zawartością azotu. Zasoby wydobywane gazu ziemnego w Polsce szacuje się na około 150 mld m3, a zasoby prognostyczne na 650 mld m3. Uzupełnieniem zasobów gazu ziemnego są zasoby metanu towarzyszące górnośląskim złożom węgla kamiennego i szacowane na ponad 350 mld m³. Przykładowe składy gazu ziemnego pochodzącego ze złóż podkarpackich podano w tabeli 1.