Ученые повышают эффективность малотоннажных заводов
Ученые РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина разработали программное обеспечение для малотоннажных заводов по производству сжиженного природного газа (СПГ), способное повысить производительность на 7% и снизить энергозатраты на 5%.
Новый софт работает как цифровая имитационная модель технологического процесса: выявляет «узкие места» производства, отслеживает потери газа в реальном времени и подсказывает оператору оптимальные настройки оборудования.
В процессе пилотного внедрения на предприятии мощностью 21,5 тыс. тонн СПГ в год модель выявила несколько источников неэффективности: потери газа при регенерации адсорберов, недостаточную эффективность холодильного цикла, некорректные показания КИП, проблемы теплоизоляции трубопроводов и потери при отгрузке. Программа предложила ряд оптимизирующих решений,в том числе – использование отпарного газа для собственных нужд, установку регулируемого дросселя, замену теплоизоляции, калибровку КИП и корректировку давления хранения СПГ.
В наукоёмком секторе, где модернизация производственных мощностей требует больших капитальных затрат, решение, повышающее эффективность за счет анализа данных, настройки режимов и поддержки операторов, гарантированно получит внимание ведущих отраслевых игроков. Модель построена с применением российского программного комплекса «СИМБА».
Широта применения
Малотоннажный СПГ производится на установках сравнительно небольшой мощности и ориентируется на локальные рынки.
В России критерии малотоннажного производства – не более 10 тонн СПГ в час, то есть примерно 82-87 тысяч тонн в год. Также стандарт ограничивает параметры хранения у потребителя: не более 200 тонн. Перевозка малотоннажного СПГ производится в криогенных цистернах автотранспортом, по железной дороге или в танк‑контейнерах, что позволяет доставлять газ даже в удалённые районы.
При этом малотоннажные проекты можно запустить за 1-2 года, тогда как крупные СПГ‑заводы строятся много лет. Преимущество в том, что такое производство можно разместить рядом с источником газа или потребителем, в том числе вдали от магистральных газопроводов.
В качестве источника сырья такое производство использует небольшие месторождения, попутный нефтяной газ, газ из локальных сетей – словом, всё, что невыгодно или сложно монетизировать другими способами. И это – прекрасная альтернатива простому сжиганию попутного газа на факелах.
Малотоннажный СПГ применяется для заправок грузовиков, автобусов, карьерной и сельскохозяйственной техники, как резерв для пикового энергоснабжения котельных или электростанций, а также для обеспечения автономной газификации и энергоснабжения удалённых и труднодоступных населённых пунктов, промышленных и социальных объектов.
Повышение эффективности малотоннажных СПГ-заводов позволит расширить предложение на внутреннем рынке без пропорционального роста капитальных затрат. Это – важный паззл технологической независимости в ТЭКи цифровизации нефтегазовой отрасли. Правительство РФ еще в 2021 году утвердило долгосрочную программу развития производства СПГ, где среди направлений отдельно выделены малотоннажное производство, автономная газификация, газомоторное топливо и импортозамещение.
Большие перспективы малого тоннажа
На ПМЭФ-2023 «Газпром СПГ технологии» озвучил планы по строительству малотоннажных заводов.В ближайшей перспективе два таких предприятия будут построены в Московской области. Кроме того, до 2030 года компания построит порядка 60 малотоннажных комплексов.
В 2024 году на IV Всероссийской научно-практической конференции «СПГ: экономика, технологии, решения» в Губкинском университете обсуждались использование СПГ как моторного топлива и внедрение отечественных технологий для малотоннажного производства СПГ. Соответственно, формируется целая линия университетских исследований и прикладных разработок.
Компания «Новатэк» ввела в 2025 году два новых малотоннажных завода СПГ в Московской и Самарской областях, а также продолжает поставки СПГ для котельных в Мурманской области, работает с потребителями в Свердловской и Саратовской областях. Важно, что спрос на СПГ как газомоторное топливо является сдержанным, что подчеркивает: отрасли нужны не только новые мощности, но и повышение экономической эффективности существующих проектов.
Именно поэтому так важна заявка от РГУ нефти и газа им. Губкина – как нацеленность на конкретный экономический результат: увеличение выхода СПГ, снижение энергозатрат, сокращение потерь газа и обучение операторов без риска для реального производства.
