طرح تبدیل گاز طبیعی به مایع (LNG)

با توجه به نامگذاری قرن حاضر به عنوان قرن گاز و جایگاه ایران ب هعنوان دومین دارنده ی ذخایر گازی جهان و لزوم بهره برداری بهینه از این موهبت الهی، ب همنظور افزایش توان صادرات گاز کشور در راستای تحقق اهداف سند چشم انداز بیست ساله برای قرار گرفتن در مقام سومین تولیدکننده ی گاز در جهان با سهم ۱۰ درصد از تجارت جهانی گاز ، در این پژوهش، اجرای به عنوان یکی از مناسبترین راههای صادرات گاز (LNG) پروژه ی تولید گاز طبیعی مایع شده طبیعی برای ایران، بررسی شده است.طرح تبدیل گاز طبیعی به مایع (LNG)
چنان چه گاز طبیعی در فشار اتمسفر تا دمای ۱۶۱ – درجه ی سانتی گراد، یا ۲۶۰- تولید میشود که از لحاظ LNG درجه ی فارنهایت سرد شود، به حالت مایع تبدیل ومایعی روشن، بی بو، بی رنگ، غیرسرطان زا و LNG . شیمیایی تفاوتی با گاز طبیعی ندارد غیرسمی و حجم آن یک ششصدم حجم گاز طبیعی است.

تکنولوژی های موجود برای مایع سازی گاز :

پارامترهای انتخاب تکنولوژی ال ان جی

ترکیب و نوع شیمیایی مبرد ( آمونیاک ، اتانول ، پروپان)
نوع و جنس مبدل حرارتی و همچنین سیال مورد استفاده در این مبدل ها (مبدل های Spiral Wound و Fin Plate )
در تمامی تکنولوژی های موجود اساس کار و فرایند اصلی بر روی سرد کردن تا دمای بسیار پایین و مایع سازی خوراک با استفاده از مبردها است.در مطلب پیش رو قصد داریم که تکنولوژی CMR را که از نظر زیست محیطی بسیار قابل توجه است را بررسی کنیم.

کد آیسیک مرتبط با صنعت تبدیل گاز طبیعی به مایع (LNG)

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
کد آیسیک گاز طبیعی خام مایع شده : ۱۱۱۰۵۱۲۳۱۲
کد آیسیک گاز طبیعی مایع شده : ۲۳۲۰۴۱۲۵۱۵

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تبدیل گاز طبیعی به مایع (LNG)

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
کد تعرفه گمرکی گاز طبیعی خام مایع شده : ۲۷۱۱۱۱

فرایند تبدیل گاز طبیعی به مایع

مرحله اول، پیش تصفیه سازی :

خوراک گازی از ایستگاه های گاز به هر کدام از قطارهای ال ان جی وارد می شوند تا ابتدا برای جداسازی جامد-مایع بمنظور جلوگیری از تشکیل کف در واحد زدایش اسیدهای گازی از میان فیلترها عبور می کند.زدایش گازهای اسیدی مانند (CO2 و H2S) با استفاده از یک محلول آمین اختصاصی در ستون جذب رخ می دهد.حذف CO2 تا حدود ppm 50 از یخ زدگی در واحد پایین دست مایع سازی جلوگیری می کند.
سیستم تبرید دوباره آمونیاک با عبور جریان از یک جداکننده آب اشباع شده ای که از گاز شیرین بوجود آمده را خنک می کند تا برای جدا کردن آن قابل دسترسی باشد.آب خنک و مایع شده که حاوی آمین است دوباره به عنوان جریان برگشتی به برج جذب آمین برگشت داده می شود.
واحد آب زدایی جریان را تا مقدار مجاز کمتر از ۰.۱ ppm از آب خشک می کند.این واحد شامل سه دستگاه غرباتل مولکولی است که دو عدد از آن ها بر اساس فرایند جذب و سومین دستگاه بر اساس بازیابی و تولید فشار موردنیاز برای فرایند عمل می کند.جریان در ادامه مسیر خود وارد واحد زدایش جیوه می شود.برای ورود خوراک به واحد مایع سازی باید هرگونه جیوه ای از این ترکیب حذف شود.

قسمت حذف هیدروکربن های سنگین :

اخرین مرحله از پیش تصفیه حذف هیدروکربن های سنگین مانند پنتان و بنزن از خوراک است.مقدار مجاز این مواد برای جلوگیری از یخ زدگی خوراک در واحد پایین دستی کمتر از ۱ ppm است.

واحد تبرید آمونیاک :

آمونیاک به عنوان یک مبرد قابل دسترس و طبیعی، نسبت به سایر مبردها مانند اتانول و پروپان از لحاظ اشتعال پذیری و آلودگی دارای کاربرد بیشتری در صنعت دارد. بعلاوه در سال ۱۹۹۳ گزارشاتی درباره میزان هدر رفت مبردها در سیکل هایی تبرید آمونیاک بعنوان بهترین جایگزین نسبت به سایر مبردها به کار می رود.
در این واحد از پیش خنک سازی گاز ورودی، به ۸- درجه سانتی گراد برای ورود به چرخه فرآیند استفاده می شود . سیستم آمونیاک شامل یک یا دو واحد بهم پیوسته تبرید است. دستگاههای تبرید از دو توربین بخار موازی تشکیل شده اند که از گاز بازیافتی واحد استفاده می کنند. این واحد تاثیر مستقیم و بسیار مثبتی روی سیستم می گذارد زیرا با ثابت نگه داشتن دما از فرسوده و تخریب دستگاه های فرایندی جلوگیری می کند.

واحد مایع سازی :

در این واحد گاز ورودی از دمای ۸- درجه سانتی به ۱۶۲- سانتی گراد خنک و تبدیل به مایع می شود. واحد مایع سازی OSMR بر پایه فرایند SMR است که شامل یک سیستم فشرده سازی بخار با استفاده از چندین مبرد با هسته های منحنی و مبدل های حرارتی از جنس آلومینیوم هستند که به آن جعبه سرد (cold box) می گویند.در ادامه فرایند این جریان وارد یک جدا کننده می شود تا هرگونه حالت دو فازی خوراک از بین برود.جریان باقی مانده دوباره به جعبه سرد وارد می شود و تا دمای ۱۶۲- سرد و مایع سازی می شود.اساس عمل این تبدیل شدن بر اساس پدبده ژول-تامسون است.به این صورت که خوراک با عبور از یک شیر انبساطی و کاهش فشار ناگهانی دمای مبرد که آمونیاک است ناگهان بشدت کاهش پیدا می کند.گاز ورودی یا همان خوراک پس از تبادل حرارتی با جریان مبرد به کمپرسورهایی بزرگ با توربین های بزرگ ارسال می شود و متراکم می گردد.طرح تبدیل گاز طبیعی به مایع (LNG)
مرحله آخر گاز طبیعی مایع شده به مخازن نگهداری ارسال می شود.در هر کدام از قطارهای ال ان جی دو سیستم موازی از دستگاهی تبرید وجود دارد که هر کدام شامل کمپرسور، کولر و جعبه سرد هستند.

مخازن نگهداری ال ان جی (روی سطح زمین )

مخازن نوع یک یا single tank :
در این نوع مخازن یک مخزن درون یک مخزن دیگر قرار دارد.مخزن داخلی وظیفه نگهداری مایع با دمای بسیار پایین را بر عهده دارد.مخزن خارجی که ازجنس کربن استیل معمولا ساخته می شود وظیفه عایق کردن مخزن داخلی را به عهده دارد.بعلاوه جنس مخازن داخلی از فولادهای حاوی نیکل ساخته می شوند.برای اینکه در این سیستم نشتی بوجود نیاید ورود و تخلیه گاز از طریق سقف مخزن انجام می گیرد.
مخازن نوع دو یا double containment tank :
تنها تفاوت این مخزن با نوع یکم این است که مخزن خارجی هم می تواند در مواقعی که در مخزن داخلی نشتی ایجاد می شود این گاز مایع شده را نگهداری کند.
مخازن نوع سه یا full containment tank :
در این نوع مخازن تمامی راه های احتمالی نشت گاز به بیرون در نظر گرفته شده است.مخازن بیرون مانع خروج گازهای ایجاد شده توسط مخازن داخلی به بیرون می شوند.

واردکنندگان و صادرکنندگان گاز طبیعی مایع شده

گاز طبیعی مایع شده بیش از ۴۵ سال است که به عنوان سوختی ایمن، پاک وسازگار با محیط زیست مطرح می شو د. در حال حاضر ۳۱ کشور در عرصه ی تجارت فعال هستند، که ۱۵ کشور قطر، مالزی، اندونزی، امارات متحده ی عربی، LNG بین المللی عمان، الجزایر، نیجریه، ترینیداد و توباگو، مصر، گینه استوایی، لیبی، برونئی، استرالیا،نروژ و امریکا در زمره ی صادرکنندگان گاز طبیعی مایع شده قرار دارند. این ۱۵ کشور جهان، در سال ۲۰۰۷ بیش از ۲۲۶ میلیارد مترمکعب گاز طبیعی LNG تولیدکننده ی به بازارهای جهانی انرژی عرضه کردند، که در این میان سه منطقه ی LNG را به صورتجهان در این سال، آسیای جنوب شرقی، آفریقای شمالی و LNG عمدهی تولید کننده ی خاورمیانه بوده اند.
در مقابل ۱۷ کشور چین، هند، ژاپن، کره یجنوبی و تایوان درآسیا، بلژیک، فرانسه،یونان، ایتالیا، پرتغال، اسپانیا، ترکیه و انگلستان در اروپا، ایالات متحده امریکا، مکزیک، جمهوری دومنیکن و پرتوریکو در قاره ی امریکا جزء واردکنندگان و مصرف کنندگان عمدهی گاز مایع هستند، که در این میان کشورهای آسیایی عضو OECD ( ژاپن و کره جنوبی) با ۵۴ درصد و سپس هشت کشور اروپایی با واردات ۲۴ درصد، بزرگ ترین واردکنندگان LNG جهان بوده اند.

وضعیت واحد های فعال تبدیل گاز طبیعی به مایع (LNG)

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید گاز طبیعی مایع شده در کشور به تفکیک استان آمده است .

جدول واحد های فعال تبدیل گاز طبیعی به مایع (LNG)

در جدول زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید گاز طبیعی مایع شده در کشور به تفکیک استان آمده است .

وضعیت واردات و صادرات گاز طبیعی به مایع (LNG)

نمودار واردات و صادرات گاز طبیعی مایع شده در کشور به تفکیک سال در شکل زیر آمده است.

هزینه های ساخت یک واحد LNG

با توجه به مطالعات مختلف، عوامل بسیاری بر میزان هزینه و سرمایه گذاری برای ساخت یک واحد تولید LNG تاثیرگذار هستند، ازجمله وسعت پروژه، پیچیدگی و میزان سختی پروژه، مکان پروژه، تجهیزات و مواد موردنیاز، مهندسی و مدیریت پروژه، ریسک ها و سود پیمانکاران، هزینه های مالک، روند و استراتژی قرارداد، و ریسک تغییرات نرخ ارز. با این وجود، می توان هزینه بخش های مختلف را به این صورت برآورد کرد: هزینه آماده سازی محوطه: ۱% ، پالایش و فرآورش گاز ۷%، واحد فرآیند مایع سازی ۲۸%، تفکیک جز به جز ۳%، واحد سردسازی و نگهداری ۱۴%، تاسیسات ۲۰%، ذخیره سازی، اسکله، مشعل، هزینه های خارج از محوطه ۲۷%؛ از کل هزینه های ساخت را شامل می شوند.

لازم به ذکر است که قیمت توافقی بر روی گاز به عنوان خوراک واحد بسیار مهم است. همچنین هزینه انتقال گاز به واحد LNG یکی از عواملی است که بر روی نرخ بازگشت سرمایه تاثیر خواهد گذاشت.

روش های سرمایه گذاری در یک پروژه تولید گاز LNG

به طور کلی ساختار تجاری یک واحد LNG یکی از سه حالت زیر خواهد بود:

۱- مدل گرفتن تعرفه یا عوارض: در این مدل سرمایه گذاران واحد LNG هزینه اولیه و هزینه های عملیاتی مرتبط با واحد را می پردازند، ولی حق مالکیت گاز در انحصار بخش بالادستی است. به این معنی که صاحبان واحد LNG خوراک گاز را دریافت کرده و به گاز مایع تبدیل می کنند، سپس دوباره گاز مایع را برای فروش در اختیار مالک گاز قرار می دهند. در این روش، صاحبان واحد LNG تعرفه‌ای برای تبدیل گاز LNG بر حسب هر واحد گاز از مالک گاز دریافت می کنند که این تعرفه معمولا بر اساس نرخ بازگشت سرمایه محاسبه می شود. این روش از سال ۲۰۰۴ به بعد بسیار متداول شده است.

۲- مدل مستقل: در این روش صاحبان و سرمایه گذران واحد LNG همان خریداران گاز مایع نیز هستند. طبق این مدل گروه مالکان واحدLNG ، پس از پرداخت هزینه های اولیه و عملیاتی واحد، اقدام به خرید گاز از بخش بالادستی می کنند. پس از انجام فرایند مایع سازی بروی گاز خوراک، خود مستقیما اقدام به فروش و عرضهLNG در بازار می کنند. در واقع در این مدل تامین کننده گاز در فاز بالادستی تنها وظیفه رساندن گاز از طریق خط لوله به واحد مایع سازی را دارد.

۳- مدل ارتباط میان مالک واحد LNG و خریدار گاز: در این مدل صاحب واحد مایع سازی همان گروه سرمایه گذران و مالکان گاز در بخش بالادستی هستند. یعنی یک گروه خاص وظیفه تولید گاز، فرآورش، تولید LNG و فروش آن را به عهده دارند. در این مدل باید دقت کرد این گروه سرمایه گذار در قالب دو زیرمجموعه کار می کنند تا تداخلی در مسائل مالیاتی نداشته باشند.

در اکثر مواقع به منظور تضمین اقتصادی بودن یک واحد مایع سازی، احتیاج به تزریق خوراک از دو یا چند مخزن گاز است.

سرمایه گذاری و تامین مالی

شرکت ها می توانند با بودجه بندی هزینه های سالانه خود در صورتی که تراز مالی آنها از نظر شرکت های وام دهنده از اعتبار کافی برخوردار بود، اقدام به دریافت وام با شرایط مورد نظر خود نمایند. این وام ممکن است از طریق خریدار گاز، دولت ها (در قبال تضمین در استخدام نیروی کار بومی و یا خرید و استفاده از کالاها و خدمات بومی)، محل درآمدهای تضمین شده دولت ها و گاهی از طریق تامین کننده تجهیزات (با فروش اقساطی و شرایطی به منظور مشارکت در سرمایه گذاری) تامین گردد.

بر طبق آمار رتبه بندی موسسات مالی و بانک های سرمایه گذار بر روی پروژه های LNG، میزان تسهیلات بانکی و وام به این دسته از پروژه ها، در سال ۲۰۱۵، معادل ۱۸ میلیارد دلار بوده است که نسبت به سال ۲۰۱۴ و ۲۰۱۳ به ترتیب ۶ و ۹ میلیارد دلار افزایش داشته است. دو بانک ژاپنی با اعطای وام به ارزش ۲ میلیارد دلار در صدر وام دهنده های پروژه های LNG هستند.

بازار تولید و مصرف گاز LNG

کشورهای بسیاری به تولیدکننده گاز LNG تبدیل شده‌اند، به عنولن مثال، استرالیا با انجام سه پروژه در سال ۲۰۱۲، به تنهایی معادل ۱۷ میلیارد دلار در این بخش هزینه کرده‌اند. روند تسهیلات بانکی در این سال ها نشان می دهد که صنعت تولید گاز LNG در کشورهایی مانند قطر، روسیه و استرالیا به سرعت در حال رشد است.

از طرفی رقابت بین تولیدکننده های گاز LNG برای احتساب بازار فروش وجود دارد. بر اساس آمار واردات LNG در کشورهای مختلف دنیا، در انتهای سال ۲۰۱۵، ۱۰ کشوری که بیشترین میزان واردات را داشته‌اند همگی در آسیا واقع شده‌اند. این در حالی است که در در سال ۲۰۱۰ تنها پنج کشور چین، هند، کره جنوبی، تایوان و ژاپن در چنین جایگاهی قرار داشتند. در اواسط سال ۲۰۱۱ اندونزی نیز به این صف پیوست و در سال ۲۰۱۳ مالزی و سنگاپور نیز به جمع واردکنندگان بزرگ LNG در جهان اضافه شدند. در سال ۲۰۱۵ پاکستان با افتتاح پایانه دریافت LNG با ظرفیت وارد کردن ۱.۱ میلیون تن LNG در سال، به جمع ۱۰ کشور اول از لحاظ آمار واردات LNG اضافه شد. در میان این کشورها، دو کشور ژاپن و کره جنوبی بزرگترین واردکنندگان گاز LNG در دنیا هستند.

جمع بندی

با توجه به مزیت های اقتصادی فروش گاز طبیعی به صورت گاز مایع شده، و رشد بازار مصرف این نوع گاز، امکانسنجی ساخت واحد تولید LNG در این مطرح می شود. مشارکت بخش های تامین کننده گاز خوراک برای واحد LNG و سرمایه گذار واحد LNG، می تواند بر اساس یکی از سه مدل گرفتن تعرفه یا عوارض، مدل مستقل، مدل ارتباط میان مالک واحد LNG و خریدار گاز باشد. اگرچه هزینه ساخت واحد تولید LNG بالا است و عمده این هزینه مربوط به ساخت واحد فرآیند مایع سازی است، اما تامین مالی این پروژه ها از طریق موسسات بانکی و دولت ها قابل انجام است. مطالعات نشان می دهد که کشورهای آسیای شرق مرکز اصلی واردات گاز LNG هستند، لذا می توانند بازار فروش گاز LNG ایران باشند. با این وجود، برای ورود ایران به این بازار، باید با دیگر کشورهای تولیدکننده این محصول، یعنی قطر، روسیه و استرالیا وارد رقابت شود.

پیش بینی وضعیت سرمایه گذاری طرح تبدیل گاز طبیعی به مایع (LNG)

ظرفیت تولید سالیانه : ۱ میلیون تن
نرخ برابری دلار : ۵۰۰۰۰ تومان
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۴۰ میلایون دلار (بدون احتساب هزینه زمین)
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۲۵ میلیئن دلار
نرخ بازده داخلی در سال مبنا : ۲۹ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: