Сжижение и хранение
На юге Сахалина рядом с городом Корса́ков находится центральная часть всей системы — завод по производству СПГ, терминал отгрузки нефти (ТОН). Вместе они образуют производственный комплекс Пригородное. Мощности по отгрузке СПГ и нефти являются частью одноименного порта, учрежденного в 2008 году.
Завод по производству СПГ включает в себя:
— две технологические линии по производству СПГ производительностью 4,8 млн тонн СПГ в год каждая;
— два резервуара для хранения СПГ емкостью 100 тыс. куб. м каждый;
— причал отгрузки СПГ;
— два сферических резервуара для хранения хладагента по 1600 куб. м каждый;
— систему жидкого теплоносителя для подачи тепла различным технологическим потребителям;
— пять газотурбинных генераторов электроэнергии общей мощностью приблизительно 129 МВт;
— вспомогательные системы, в том числе установку воздуха контрольно-измерительных приборов, азотную станцию, установки подготовки воды, а также системы дизельного топлива;
— очистные сооружения для обработки сточных вод и вод с возможным содержанием углеводородов.
Пройдя под давлением 800-километровую дистанцию от ОБТК (Объединенный береговой технологический комплекс) до Пригородного, природный газ поступает на завод по производству СПГ. Сжижение газа проводится на двух технологических линиях, производительностью 4,8 млн тонн СПГ в год каждая.
На заводе СПГ проекта «Сахалин-2» используется специально разработанная компанией «Шелл» технология сжижения газа с применением двойного смешанного хладагента, повышающая энергоэффективность производства за счет использования преимуществ холодного сахалинского климата.
Смешанный хладагент представляет собой смесь азота, метана, этана и пропана. Он используется на технологических линиях для охлаждения газа до температуры −162 °C. В результате газ переходит в жидкое состояние и уменьшается в объеме в 600 раз.
Хранение
Строение резервуара СПГ напоминает матрешку: он состоит из трех вложенных друг в друга отдельных емкостей.
Внешний резервуар — бетонный, толщина его стен — около 1 м у основания и до 0,5 м вверху. Второй резервуар играет роль пароизоляционного барьера. Он сделан из углеродистой стали и примыкает к внешнему резервуару. Внутренняя емкость построена из специальной 9-процентной никелевой стали, рассчитанной на криогенные температуры (до −165°). Основное назначение пароизоляционного барьера — препятствовать попаданию кислорода или влаги в резервуар СПГ, а также не допустить попадание испаряющегося газа из резервуара СПГ в атмосферу. Между внутренней емкостью и пароизоляционным барьером существует пространство шириной в 1 м, которое заполнено изоляционным материалом.
Крыши резервуаров СПГ двухслойные: сверху они покрыты слоем бетона толщиной 0,4 м, а снизу находится тот же пароизоляционный барьер. Вес каждой крыши — 600 тонн.
В процессе хранения СПГ непрерывно испаряется. Испарившийся газ отводится из резервуаров с целью поддержания постоянного давления и используется в качестве топлива.
Факельная установка
Ключевым элементом системы безопасности завода является факельная установка. Сжигание на факеле представляет собой процесс, с помощью которого избыточный газ быстро и безопасно подается от завода через вертикальную трубу высотой 125 м (факельный ствол) для незамедлительного воспламенения с помощью «пилотной горелки» — постоянного источника открытого огня.
Факел является «предохранительным клапаном» завода. Пилотная горелка на вершине факельного стояка постоянно горит — это свидетельствует о нормальной работе. Пилотная горелка обеспечивает постоянное воспламенение газа на верхушке факельного ствола, если есть необходимость в сбросе избыточного газа с технологических установок завода.
Основная причина сжигания газа состоит в том, что при этом процессе на окружающую среду оказывается меньшее воздействие, по сравнению с выбросами невоспламененного углеводородного газа.
Транспортировка до завода СПГ
Шельфовые месторождения севера Сахалина находятся в субарктической зоне, где зимой море покрывается льдом, что значительно затрудняет доступ к расположенным там объектам. При этом на юге острова море зимой не замерзает. Для обеспечения круглогодичных поставок отгружать сырье было решено в заливе Анива, расположенном на юге острова и практически не замерзающем зимой.
ОБТК
Объединенный береговой технологический комплекс (ОБТК) занимает площадь 62,2 га и располагается на северо-востоке Сахалина, в 7 км от зоны берегового примыкания многофазного трубопровода с платформы «Лунская-А» (ЛУН-А) и в 70 км от поселка Ныш.
ОБТК — это специализированное перерабатывающее предприятие, имеющее несколько назначений. Прежде всего оно предназначено для первичной очистки углеводородов, их разделению по видам последующего сжатия и отправки под давлением в пункт назначения.
Кроме того, ОБТК производит из части поступившего газа электроэнергию для себя и для платформы ЛУН-А. Для этого в состав комплекса входит энергоустановка мощностью 100 МВт.
Комплекс в состоянии перерабатывать 51 млн куб. м газа в сутки и примерно 9500 куб. м конденсата/нефти в сутки.
Транссахалинская трубопроводная система
Общая протяженность подводных трубопроводов составляет 300 км. Они проложены в местах со сложной ледовой обстановкой. Воздействия льда на подводные объекты хорошо известны, однако опыт строительства нефте- и газопроводов в ледовых условиях у российских специалистов до этого отсутствовал. Для обеспечения защиты трубопроводов от пропахивания дна льдинами было принято решение о заглублении труб на глубину до 5 м от поверхности дна в местах берегового примыкания.
Наземные нефте- и газопроводы проложены от точки выхода морских трубопроводов с Пильтун-Астохского месторождения — через ОБТК — до порта Пригородное. Каждая из двух «ниток» трубопроводов (одна для нефти, другая — для газа) тянется примерно на 800 км. На середине этого пути, вблизи поселка Гастелло, находится насосно-компрессорная станция № 2, предназначенная для поддержания необходимого давления в трубопроводах. В ее состав входят магистральные нефтяные насосы, газовые компрессоры и вспомогательное оборудование, в т. ч. система подавления окислов азота.
Система наземных трубопроводов включает в себя:
— два (нефтяной и газовый) трубопровода длиной 160,5 км и диаметром 20 дюймов от зоны берегового примыкания в районе Чайво до ОБТК;
— два многофазных трубопровода длиной 6,8 км и диаметром 30 дюймов от берега до ОБТК;
— один газопровод длиной 620 км и диаметром 24 дюйма от ОБТК до завода по производству СПГ;
— один нефтепровод длиной 620 км и диаметром 24 дюйма от ОБТК до ТОН.
Маршрут трубопроводов проходит через 19 тектонических разломов, более чем тысячу рек, ручьев и других природных препятствий. Для строительства переходов через них компания «Сахалинская энергия» применила новейшие технологии. Впервые в мире были осуществлены переходы через сейсмические разломы с относительным смещением до 5 метров. Речные переходы построены таким образом, что не наносят вреда циклам нереста лососевых. После завершения прокладки труб на затронутых строительством землях была проведена рекультивация и противоэрозийные мероприятия.