Współczesne trendy i wyzwania w rozliczaniu gazów skroplonych na cysternach i w systemach wielkoprzepływowych

Transkrypt

1 Współczesne trendy i wyzwania w rozliczaniu gazów skroplonych na cysternach i w systemach wielkoprzepływowych Łukasz Radwański, Grzegorz Rosłonek, PGNiG SA Oddział Centralne Laboratorium Pomiarowo-Badawcze

2 PLAN PREZENTACJI Łukasz Radwański Metody i urządzenia do pomiaru LNG w cysternach zaopatrujących stacje regazyfikacji analiza PGNiG SA, opracowanie 281/B/PBP/

3 PLAN PREZENTACJI Rynek gazów skroplonych dlaczego gaz ziemny? Dlaczego gazy skroplone? Łańcuch dostaw dużego i małego LNG Metody kontroli jakości LNG teraz i w przyszłości! Układy legalizacjne LNG Podsumowanie 3

4 PERSPEKTYWY NA PRZYSZŁOŚĆ Perspektywy (2050): 9 mld 2 mld x 2 x 1/2 (+ 2 mld) (obecnie > 1) ze źródeł odnawialnych x 3 liczba ludności liczba samochodów zużycie energii ograniczenie emisji CO2 Dane: Shell Trends in LNG Industry LNG Metrology, Delft, 17-18/10/2013

5 DLACZEGO GAZ ZIEMNY? Emisja CO2 (kg CO2/GJ) Dane: A. Szurlej, Przegląd Gazowniczy, 2013, nr 3 (39) 5

6 DLACZEGO GAZ ZIEMNY? Perspektywy (2050): Dane: Shell Trends in LNG Industry LNG Metrology, Delft, 17-18/10/2013

7 DLACZEGO GAZ ZIEMNY? LNG (30%) Rzetelnie i dokładnie

8 ROZLICZENIE GZ E = H Q PGC lub inny analizator (np. ISO 6976) Odpowiedni przepływomierz (??)

9 LNG lub kołowy (cysterny) stacje regazyfikacji

10 LNG AGEING Temperatury wrzenia Azot -196C Metan -162C Etan -88C Propan -42C Butan -5C Pentan +36C Skład początkowy Sposób transportu cysterna statek Droga transportu długość drogi, czas klimat, strefy klimatyczne ( pogoda/nawierzchnia, itp.)

11 ROZLICZENIE DASTAWCA - ODBIORCA Z powodu LNG Ageing rozliczanie partii LNG powinno następować w miejscu dostawy, poprzez: rzetelne określenie ilości LNG rzetelne przypisanie wartości kalorycznej LNG dokładne wyliczenie ilości energii partii LNG W warunkach kriogenicznych (konieczność schłodzeń)

12 ROZLICZENIE LNG W TERMINALACH MORSKICH LNG Custody Transfer Handbook Referat na Top-Gaz 2013 Pomiar ilości LNG poprzez zwymiarowane komory ładunkowe statków transportowych

13 System rozliczeniowy LNG w Terminalach Morskich LNG Custody Transfer Handbook ver. 3.01, 2011 Zapowiada rewolucję w rozliczeniach LNG (przepływomierze Coriolis a i ultradźwiękowe) (zapowiedź pomiaru bezpośredniego)

14 System rozliczeniowy LNG w Terminalach Morskich OGRANICZENIA METOD BEZPOŚREDNICH W POMIARACH ROZLICZENIOWYCH ILOŚĆIOWYCH LNG tradycyjne podejście (dokładne ale pośrednie) szybkość rozładunku (dotyczy statku a nie cystern) trudność zapewnienia spójności pomiarowej w warunkach kriogenicznych Pomiary bezpośrednie sprawdzają się jako pomiary uzupełniające (technologiczne)

15 Analityka LNG Metoda chromatografii gazowej (GC) Metody korelacyjne (CD) Wadą metod GC i CD jest to, że nie są to metody bezpośrednie Problemem pozostaje: -pobór próbki reprezentatywnej -regazyfikacja - transport próbki do analizatora NOWE METODY SPEKTRALNE Spektroskopia widm Raman a

16 Spektroskopia widm Raman a Chandrasekhara Venkata Raman (3) poziomy oscylacyjne E = hno E = h(no -n1) poziom elektronowy podstawowy E = h(no +n1)

17 RÓŻNICE MIĘDZY GC i RS (3) próbnik i/lub GC próbnik i/lub GC układ do odparowywania okresowego układ do odparowywania ciągłego analizator Raman owski LNG

18 Spektroskopia widm Raman a Chandrasekhara Venkata Raman Potencjalne Zalety SR (3) metoda bezpośrednia in-line brak etapu poboru próbki kriogenicznej próbki reprezentatywnej względnie krótki czas wytworzenia wyniku końcowego koszt podobno nie wyższy (?) nadzór serwisowo-eksploatacyjny podobno niższy (?)

19 LNG transportowane na cysternach ZAWORY UPUSTOWE (3) MIERNIK RÓWNOWAGI CIECZ - GAZ PAROWNICA Ageing Ekspansja 600

20 LNG transportowane na cysternach Metoda wagowa pozostaje podstawową metodą rozliczeń LNG transportowanego na cysternach Wspomaganie analityką GC (koszt, dopasowanie narzędzi do celu) (minimalizacja efektu LNG Ageing )

21 LNG transportowane na cysternach Metoda pomiaru bezpośredniego Objętościowa z wykorzystaniem przepływomierzy turbinowych, wirowych ultradźwiękowych wydaje się ograniczona dla małych ładunków i w warunkach kriogenicznych Metoda pomiaru strumienia masy przepływomierze Coriolisa Zapewnienie wszelkiego typu sprawdzeń metrologicznych w warunkach możliwie jak najbardziej zbliżonych do warunków pomiarowych

22 LNG koncepcje stanowisk legalizacyjnych Metoda objętościowa

23 LNG koncepcje stanowisk legalizacyjnych Metoda grawimetryczna

24 LNG wymagania metrologiczne Przepływomierze do 600 l/min ( 40m3/h) podlegają prawnej kontroli metrologicznej (co 13 mieś.) Dopuszcza się dwie klasy dokładności instalacji do pomiaru ilości LNG: 1,0% i 1,5% Dopuszczalna niepewność rozszerzona stanowisk do legalizacji instalacji pomiarowych 1/3 dopuszczalnych błędów powyżej

25 LNG Projekt Metrology for LNG Poszukiwania nowych wzorców (masowych/objętościowych) dla LNG oraz metod zachowania spójności pomiarowej dla celów paliw LNG i bunkrowań statków Nowe metody pomiaru LNG w szczególności dotyczące pomiarów i kontroli jakości LNG metodami on-line LNG Sampling (próbkowanie)

26 LNG Projekt Metrology for LNG Stanowiska do kontroli przepływomierzy LNG do 200 m3/h oczekiwana niepewność stanowiska 0,05% (!!) Holandia Obwód Kaliningradzki

27 Podsumowanie Rozliczenia paliw gazowych wchodzą na etap pomiarów bezpośrednich Rozwój metod in-line w analityce procesowej Rozwój metod spektralnych w analityce procesowej Środki i metody dopasowywane są zawsze do zamierzonych celów Metody tradycyjne się bronią

28 (3) Dziękuję za uwagę