I Sveuilite u Zagrebu Rudarsko-geoloko-naftni fakultet Studij naftnog rudarstva Smjer energetika PLINOVI KAO ENERGENTI, ENERGETSKE TRANSFORMACIJE I BUDUI RAZVOJ Seminarski rad II Filip Turinec N-2608 Zagreb, lipanj 2007. III ZADATAK SEMINARSKOG RADA: Objasniti pojmove: LNG, CNG, LPG, GTL i H2 Obraditipojedinevrsteplinovaukontekstunjihoveproizvodnje,preradeipotronjeteu kontekstunjihovihpretvorbiuoblikepogodnijezatransport,odnosnokoncentracijenjihove energetske vrijednostiObrazloitikakopredmetneepretvorbeopenitoutjeunaaspektraspoloivostitih energenata i to utjee na njihovu isplativost Opisati kako prethodne tehnologije utjeu na stvarne globalne energetske prilike te kako e to (i to jo) utjecati na budua kretanja u svijetu i u Hrvatskoj. Objasniti pojam ENERGETSKE TRANSFORMACIJE KLJUNE RIJEI: Prirodni plin, naftni plin, ukapljivanje, stlaivanje, GTL tehnologija, energenti budunosti, energetske transformacije, raspoloivost, isplativost, budui razvoj IV SADRAJ: POPIS POJMOVA I KRATICA........................................................................................... VII POPIS SLIKA....................................................................................................................... VIII POPIS TABLICA..................................................................................................................... X 1UVOD................................................................................................................................. 1 2OPISI OSNOVNIH POJMOVA....................................................................................... 6 2.1Ugljikovodici......................................................................................................................... 6 2.2Izvori i neka od svojstava ugljikovodika............................................................................ 8 2.3Priprema sirove nafte te naftnog i slobodnog plina za transport .................................... 9 2.4Prerada nafte i plina............................................................................................................ 9 2.5Opis pojmova LNG, CNG, NGL, LPG i GTL................................................................. 11 3PRIRODNI PLIN (LNG i CNG)..................................................................................... 13 3.1Rezerve, proizvodnja i potronja prirodnog plina.......................................................... 14 3.1.1Svjetske rezerve, proizvodnja i potronja prirodnog plina ............................................................ 14 3.1.2Domae rezerve, proizvodnja i potronja prirodnog plina ............................................................ 14 3.1.2.1Proizvodnja i prerada........................................................................................................... 15 3.1.2.2Skladitenje.......................................................................................................................... 15 3.1.2.3Distribucija .......................................................................................................................... 15 3.1.2.4Transport.............................................................................................................................. 15 3.1.3Kako poboljati raspoloivost prirodnog plina.............................................................................. 18 3.2Ukapljeni prirodni plin (LNG) ......................................................................................... 19 3.2.1Definicija i povijest razvoja LNG-a .............................................................................................. 19 3.2.2Sastav LNG-a ................................................................................................................................ 19 3.2.3LNG lanac ukapljivanje, transport, priihvat ............................................................................... 20 3.2.4Prednosti i nedostaci LNG-a ......................................................................................................... 22 3.2.5Aspekt sigurnosti s obzirom na svojstva LNG-a........................................................................... 23 3.2.5.1Zapaljivost i eksplozivnost .................................................................................................. 23 3.2.5.2Utjecaj na okoli .................................................................................................................. 23 3.2.5.3Mjere zatite ........................................................................................................................ 24 3.3Stlaeni prirodni plin (CNG) ............................................................................................ 25 3.3.1CNG:alternativni transport prirodnog plina umjesto LNG-a......................................................... 25 3.3.2Razvoj CNG tehnologije ............................................................................................................... 25 3.3.3Opis CNG tehnologije................................................................................................................... 26 V 3.3.4Suelje CNG i LNG tehnologija ................................................................................................... 27 3.3.5Komercijalne prilike...................................................................................................................... 29 3.3.6Zakljuak....................................................................................................................................... 30 3.4Osnovne odrednice izbora naina transporta prirodnog plina...................................... 31 4UKAPLJENI NAFTNI PLIN (LPG).............................................................................. 33 4.1Povijest primjene ............................................................................................................... 33 4.2Nain proizvodnje.............................................................................................................. 34 4.2.1Proizvodnja iz prirodnog plina...................................................................................................... 34 4.2.2Proizvodnja iz sirove nafte............................................................................................................ 35 4.3Proizvodnja i potronja UNP-a u svijetu......................................................................... 35 4.4Proizvodnja i potronja UNP-a u Hrvatskoj ................................................................... 36 4.4.1Proizvodnja ................................................................................................................................... 36 4.4.2Potronja........................................................................................................................................ 37 5NOVE TEHNOLOGIJE - ENERGENTI BUDUNOSTI (GTL I H2) ........................ 41 5.1Pretvorba prirodnog plina u tekua goriva (GTL)......................................................... 41 5.1.1Uvod.............................................................................................................................................. 41 5.1.2GTL tehnologija............................................................................................................................ 43 5.1.2.1Konverzija prirodnog plina u sintetski plin ......................................................................... 43 5.1.2.2FischerTropsch-ova sinteza ............................................................................................... 43 5.1.2.3Hidrokreking i hidroizomerizacija....................................................................................... 44 5.1.3Ekonomski pokazatelji u GTL tehnologiji .................................................................................... 45 5.1.4Tehnoloka strategija na GTL tritu ............................................................................................ 48 5.1.5Zakljuak....................................................................................................................................... 50 5.2Vodik (H2) ........................................................................................................................... 51 5.2.1Openito o elementu...................................................................................................................... 51 5.2.2Spojevi, dobivanje i uporaba......................................................................................................... 53 5.2.2.1Dobivanja vodika................................................................................................................. 53 5.2.2.2Svojstva i upotreba vodika................................................................................................... 54 5.2.2.3Spojevi vodika ..................................................................................................................... 55 5.2.3Bioloki podaci.............................................................................................................................. 56 5.2.4Minerali i proizvodnja................................................................................................................... 56 5.2.5Vodik gorivo budunosti ............................................................................................................... 56 5.2.5.1Prihvatljiva alternativa......................................................................................................... 57 5.2.5.2Mikro- gorivne elije ........................................................................................................... 58 6ENERGETSKE TRANSFORMACIJE.......................................................................... 60 VI 6.1Uvod .................................................................................................................................... 60 6.2Klasifikacija oblika energije ............................................................................................. 60 6.2.1Primarni oblici energije................................................................................................................. 61 6.2.2Transformacija oblika energije...................................................................................................... 65 6.2.3Korisni oblici energije................................................................................................................... 70 7ZAKLJUAK................................................................................................................... 72 7.1Energetska kretanja u svijetu........................................................................................... 72 7.1.1Nema vie jeftinih fosilnih energenata niti e ih biti..................................................................... 72 7.1.2Plinoviti fosilni energenti preuzimaju primat od krutih i tekuih.................................................. 73 7.1.3Obnovljiviizvorienergijepreuzeteubudunostiprimatodneobnovljivih,fosilnih,energenata (dekarbonizacija) ......................................................................................................................................... 73 7.2Energetska kretanja u Hrvatskoj ..................................................................................... 74 8LITERATURA................................................................................................................. 78 VII POPIS POJMOVA I KRATICA bbl - barel (anglosaksonska jedinica za volumen) BTU (British Thermal Unit).- anglosaksonska jedinica za koliinu topline CNG (Compressed Natural Gas) - stlaeni prirodni plin DME - Dimetil eter Dobson jedinice - Jedinice debljine ozonskog omotaa EOR (Enhanced Oil Recovery) - metode (ponovnog) poveanja iscrpka leita ugljikovodika GTL (Gas to Liquids') - pretvorba prirodnog plina u tekua goriva GTW (Gas To Wire) - proizvodnja elektrine energije u plinskoj elektrani H2 - vodik IGU (International Gas Union) - meonarodni plinarski savez IOR (Improved Oil Recovery) - metode poboljanja ptivoenja ugljikovodika proizvodnji LNG (Liquid Natural Gas) - ukapljeni prirodni plin LPG (Liquid petroleum Gas)- ukapljeni naftni plin MRS - Mjerno Redukcijska Stanica NGH (Natural Gas Hidrates) - hidrati prirodnog plina NGLs' (Natural Gas Liquids') - tekui ugljikovodici u prirodnom plinu PAH (Polyaromatic Hydrocarbons - poliaromatski ugljikovodiciRH - Republika Hrvatska SPE (Society of Petroleum Engineers) - meunarodnog udruenja naftnih inenjera PSP - Podzemno Skladite Plina UNP - Ukapljeni Naftni Plin UPP - Ukapljeni Prirodni Plin 3Dseizmika-trodimenzionalnaseizmika(suvremenametodaseizmikihmjerenjakojase koristi u istraivanju / otkrivanju leita ugljikovodika) VIII POPIS SLIKA Slika 1Procjena svjetskih energetskih potencijala [8] .......................................................... 2 Slika 2Satelitske slike oteenja ozonskog omotaa [9]....................................................... 3 Slika 3Globalna potronja razliitih energenata [9] ............................................................. 3 Slika 4Kretanje nafte od lokaliteta proizvodnje do mjesta potronje [8] ............................. 4 Slika 5Kretanje prirodnog plina od lokaliteta proizvodnje do mjesta potronje (109 m3) [9]................................................................................................................................... 5 Slika 6Poznata i oekivana leita metan hidrata [8] ........................................................ 5 Slika 7Podjela ugljikovodika [1] .......................................................................................... 6 Slika 8Shema proizvodnje ukapljenog naftnog plina pri preradi sirove nafte [1] .............. 10 Slika 9Shema proizvodnje ukapljenog naftnog plina pri preradi sirovog plina (Etan, Ivani Grad) [9] ................................................................................................................... 11 Slika 10Tipian sastav LNG, CNG, NGL, LPG i GTL [9] .................................................. 12 Slika 11Zalihe prirodnog plina po podrujima u svijetu (1012 m3) [9]................................. 14 Slika 12SustavmagistralnihplinovodainaftovodJANAFraspoloivostprirodnogplinau Hrvatskoj [7]............................................................................................................ 16 Slika 13Omjer podmirenja potreba vlastitom proizvodnjom i potrebe za uvozom prirodnog plina......................................................................................................................... 17 Slika 14Osnovna struktura potronje prirodnog plina u Hrvatskoj 2004. ............................ 17 Slika 15Struktura neposredne potronje prirodnog plina u Hrvatskoj 2004. ....................... 18 Slika 16Prikaz LNG lanca- shematski, izvor [9] .................................................................. 20 Slika 17Brod za prijevoz LNG-a [9] .................................................................................... 21 Slika 18Tehnoloka shema prihvatnog terminala LNG-a [9]............................................... 21 Slika 19Presjek spremnika LNG-a [9].................................................................................. 22 Slika 20Brod za ptijevoz CNG-a [9] .................................................................................... 26 Slika 21Slika 3: Prikaz CNG lanca- shematski, izvor [9] .................................................... 26 Slika 22Prikaz strukture trokova, LNG i CNG, izvor [9] ................................................... 28 Slika 23Usporedba cijena kotanja transporta prirodnog plina u oblicima (LNG I CNG) [9].............................................................................................................................. 29 Slika 24Svjetske regije s velikim mogunostima primjene CNG tehnologije [9]............. 30 Slika 25Raspodjela kapitalnih trokova za pojedine metode transporta, izvor [9]............... 32 Slika 26Usporedba isplativosti transporta plina (cjevovod LNG CNG) [9]................... 32 Slika 27Tokovi svjetske trgovine ukapljenim naftnim plinom [1]....................................... 36 IX Slika 28Strukrura proizvodnje UNP-a u Hrvatskoj 2004. prema izvoru.............................. 37 Slika 29Struktura potronje UNP-a proizvedenog u Hrvatskoj 2004 .................................. 38 Slika 30Struktura ukupne potronje UNP-a u Hrvatskoj 2004. ........................................... 38 Slika 31Struktura neposredne potronje UNP-a u Hrvatskoj 2004. ..................................... 39 Slika 32Struktura ope potronje UNP-a u Hrvatskoj 2004................................................. 39 Slika 33UdiopotronjeUNP-auprometuikuanstvimauukupnojpotronjiUNP-au Hrvatskoj 2004. ....................................................................................................... 40 Slika 34Shematski prikaz Gas To Liquids tehnologije [10]................................................. 44 Slika 35Promjene kriterija istoe dizel goriva po evropskim normama (1996. 2005.) [10].............................................................................................................................. 45 Slika 36Struktura tijeka novca tipinogF-T GTL projekta [10]......................................... 46 Slika 37Tipiancapital cost breakdownGTL projekta [10]........................................... 46 Slika 38Uinak poboljanja u GTL tehnologiji na ukupna ulaganja [10] ............................ 47 Slika 39Komercijalno dokazana GTL tehnologija [10] ....................................................... 47 Slika 40Lokaliteti udaljenih nekomercijalnih leita prirodnog plina u svijetu (2004g.) [10].............................................................................................................................. 48 Slika 41Lokaliteti postrojenja GTL tehnologije u svijetu (2004g.) [10].............................. 48 Slika 42Ulaganja kompanije Shell (od laboratorija do svjetske proizvodnje) [10].............. 49 Slika 43Ovisnost isplativosti transporta svih vrsta plinova razliitim nainima o kapacitetu i udaljenosti [9].......................................................................................................... 50 Slika 44Gorenje Hindenburga [11] ...................................................................................... 51 Slika 45Prikaz atoma vodika (www.chemsoc.org stranice) [11] ......................................... 52 Slika 46Primarni oblici energije, transformacije oblika energije i korisni oblici energije [5]............................................................................................................................... 62 Slika 47Konvencionalniprimarnioblicienergije,transformacijeipostrojenjaza transformaciju te korisni oblici energije [5] ............................................................ 66 Slika 48Mogue transformacije oblika energije u elektrinu energiju [5] ........................... 67 X POPIS TABLICA Tablica 1Neka od fizikalnih svojstava nekih ugljikovodika (gorivih plinova) [1] ............... 8 Tablica 2Priblina bilanca prometa prirodnog plina u Hrvatskoj u milijunima m3 [7]....... 17 Tablica 3OsnovnastrukturapotronjeprirodnogplinauHrvatskoj2004.umilijunimam3 [7].......................................................................................................................... 17 Tablica 4StrukturaneposrednepotronjeprirodnogplinauHrvatskoj2004.umilijunima m3 [7] .................................................................................................................... 18 Tablica 5Strukrura proizvodnje UNP-a u Hrvatskoj 2004. prema izvoru u tisuama tona [7].............................................................................................................................. 37 Tablica 6Struktura potronje UNP-a proizvedenog u Hrvatskoj 2004. u tisuama tona [7]37 Tablica 7Struktura ukupne potronje UNP-a u Hrvatskoj 2004. u tisuama tona [7] ......... 38 Tablica 8Neposredna potronja UNP-a u Hrvatskoj 2004. u tisuama tona [7] ................. 39 Tablica 9Opa potronja UNP-a u Hrvatskoj 2004 u tisuama tona [7] ............................. 39 Tablica 10UdiopotronjeUNP-auprometuikuanstvimauukupnojpotronjiUNP-au Hrvatskoj 2004. [7]............................................................................................... 40 Tablica 11Lokacije i kapaciteti GTL proizvodnje u svijetu [10]...................................... 49 1 1UVOD Uuvjetimaopeglobalizacijenijednostratekopitanjenijemoguepromatratiizdvojeno, lokalno, a naroito to nije mogue uiniti u podruju energetskih svjetskih potencijala. Postoje brojni izvori podataka svjetskih strunih institucija, udruga i agencija o kvalitativnim i kvantitativnimprocjenamasvjetskihenergetskihpotencijalatenjihovihuzajamnihodnosa tijekom kraeg ili dueg vremena. Takoerpostojiiitavnizpolemikihraspravaotonostizvaninoobjavljenihpodatakaod podataka o rezervama fosilnih goriva (tzv. politike rezerve) pa ak i do godinje potronje istih, a naroito je to izraeno kod dugoronih procjena i prognoza. Radi toga smatram da u ovom radu treba vie panje posvetiti kvalitativnoj analizi i procjeni buduih,opihenergetskihtrendovasposebnimosvrtomnauepodrujezadanonaslovom ovog seminarskog rada. Na strukturu energetskih potencijala, kretanje proizvodnje i potronje energenata, te poglavito nacijenuosnovnihenergenata(nafta)nasvjetskomtrituutjeubrojnipredvidivii nepredvidivi imbenici uglavnom vezani uz slijedee; politike promjene u velikim zemljama u razvoju (gospodarski energetski razvoj) politikinemiriiliratoviuzemljamabogatimnaftom(nasilnoremeenjeuobiajene robne razmjene) elementarnenepogodeikatastrofeglobalnihrazmjera(poremeajiuuobiajenoj robnoj razmjeni izazvani viom silom) ali i uz slijedeu, moda i najznakovitiju, injenicu;fosilna su goriva ipak u sutini neobnovljivi izvori energije ogranienih rezervi, a time i ogranienog trajanja njihove eksploatacije Iznavedenihrazlogasadanjecijenenaftenasvjetskomtrituiznimnosuvisoketo dozvoljava ulaganja u nove tehnologije i to; U podruju obnove rezervi ugljikovodika oPrimjenasuvremenihtehnologijautehnolokomprocesu istraivanja, buenja, razrade i proizvodnje nafte i plina oUsavravanje tehnologije proizvodnje plina iz hidrata (u narednih 10 - 20 godina) 2 U podruju fizikalne i kemijske pretvorbe prirodnog plina oUkapljivanje prirodnog plina (UPP) - (Liquified Natural Gas LNG) oUkapljivanjenaftnogplina(UNP)-(LiquifiedPetroleumGas LPG) oPretvorba prirodnog plina u hidrate (NGH) oPretvorba prirodnog plina u elektrinu energijuoStlaivanjeprirodnogplina(tankerispecijalnekonstrukcije) (Compressed Natural Gas CNG oPretvorba prirodnog plina u kapljevite ugljikovodike (Gas toLiquid GTL) oPretvorba prirodnog plina u vodik (H2) S obzirom na to da su fosilna goriva neobnovljivi izvori energije, a u ovom stoljeu doi e do znaajnog porasta broja stanovnika i energetskog razvoja nerazvijenih mnogoljudnih zemalja, neizbjeno e doi i do promjene strukture energetskih potencijala u korist obnovljivih izvora, a osnovni su: Nuklearna energija Geotermalna energija Energija Sunca (solarna energija) Energija vjetra Energija vode (hidroenergija) Slika 1Procjena svjetskih energetskih potencijala [8] SIROVA NAFTABITUMINOZNI KRILJCIPRIRODNI PLINUGLJENNUKLEARNA ENERGIJAGEOTERMALNA, SUNANA I ENERGIJA VJETRAHIDROENERGIJA024681012141618201900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100GODINEKOLI

INA EKVIVALENTNE NAFTE, 109 m3/god.FOSILNA GORIVANOVA TEHNOLOGIJA 3 Slika 2Satelitske slike oteenja ozonskog omotaa [9] Iz istih razloga, ali i iz razloga emisije stakenikih plinova i globalnog zatopljenja, pootravat eseikriterijimeunarodnihekolokihinstitucijaputemkonvencijaiprotokola,teese moi koristiti samo: istijafosilnagoriva(bezemisijaSO2iNOxtesasmanjenomemisijomCO2) prirodni plin Vodik (H2) kao neugljikovodino gorivo (era dekarbonizacije) Ostali spomenuti oblici obnovljivih izvora i zelenih tehnologija Slika 3Globalna potronja razliitih energenata [9] Listopad 1979 Listopad 1986Listopad 1993100 200 300 400 500Dobson jed.Listopad 1979 Listopad 1986Listopad 1993 Listopad 1979 Listopad 1986Listopad 1993100 200 300 400 500Dobson jed. 4 Sukladnoizloenom,neminovnostiusmisluraspoloivostisvjetskihenergetskihpotencijala ve su se poele dogaati po vrlo logiknim ekonomskim zakonitostima;1.Visokacijenasirovenaftenasvjetskomtrituomoguavarazvojiprimjenunovih tehnologija istraivanja (3D seizmika otkrivanje novih leita), razrade (IOR EOR - poveavanje iscrpka iz postojeih leita), dubokih, usmjerenih buenja i proizvodnje iz leita ugljikovodika. 2.Razlika u cijeni tekuih goriva i plina (u bilo kojem obliku) omoguava primjenu GTL tehnologije (zasad je intenzivno razvija, gotovo iskljuivo, samo Shell) 3.injenica da se fosilna goriva (nafta i otopljeni naftni plin iz naftnih leita te slobodni pliniplinskikondenzatizplinskihiplinskokondenzatnihleita)proizvodena jednom mjestu, a prodaju na drugom - tamo gdje za njima postoji potranja, dakle na razliitimudaljenimmjestima(Slika4iSlika5)iniciralajepotrebuzafizikalnom pretvorbom(saimanjevolumenaukapljivanjemilikomprimiranjemplina)i prilagodbom plina za transport prevoznim sredstvima (LPG, LNG, CNG) Slika 4Kretanje nafte od lokaliteta proizvodnje do mjesta potronje [8] 5 Slika 5Kretanje prirodnog plina od lokaliteta proizvodnje do mjesta potronje (109 m3) [9] 4.Pokrenutisuprocesinavedeniutokama2i3namjestimasadanekomercijalnih leita plina ali sa znaajnim rezervama (bilo da su ranije crpljena, a sada je nemogu transportupostojeetransportnesustave,bilodasujakoudaljenaodpostojeih pravaca - primjer Shell-a s GTL-om!) 5.Intenzivnoseradinarazvojutehnologijeproizvodnjeplinaizhidrata(nova tehnologija) s obzirom na ogromne rezerve istih, po nekim izvorima (IGU) 21,0 x 1015 1,7 x 1018 m3. Slika 6Poznata i oekivana leita metan hidrata [8] 6 2OPISI OSNOVNIH POJMOVA2.1UgljikovodiciUgljikovodici spadaju u red najjednostavnijih kemijskih spojeva, sastoje se samo od ugljika i vodika. U svim ugljikovodicima ugljik je etverovalentan, a vodik jednovalentan. Ugljikovodicisedijeleutzv.homologneredove,odnosnouskupinesrazliitimbrojem atoma ugljika (i vodika), ali sa zajednikom opom formulom, osnovnom graom i kemijskim ponaanjem. Slika 7Podjela ugljikovodika [1] AlifatskiAlicikliki AromatskiRadikali i ioni MakromolekularniB Be ez z b bo o n ni ih h l la an na ac ca aA Al lk ka an ni i ( (p pa ar ra af fi in ni i) ) p pr ro oi iz zv vo od di i C Ci ik kl lo oa al li if fa at ti iN Na af ft te en ni iS S b bo o n ni im m l la an nc ci im ma a U Ug gl lj ji ik ko ov vo od di ic ci iZ Za as si i e en ni i N Ne ez za as si i e en ni i - - m me et ta an n - - e et ta an n - - p pr ro op pa an n - - b bu ut ta an n i it td d. . - - c ci ik kl lo op pr ro op pa an n - - c ci ik kl lo oh he ek ks sa an n I It td d. . - - b be en nz ze en n - - n na af ft ta al le en n - - a an nt tr ra ac ce en n i it td d. . A Al lk ke en ni i ( (o ol le ef fi in ni i) )A Al lk ki in ni i ( (a ac ce et ti il le en ni i) ) - - e et ti in n ( (a ac ce et ti il le en n) ) - - p pr ro op pi in n ( (n ne et ti il la ac ce et ti il le en n) ) i it td d. . - - e et te en n ( (e et ti il le en n) ) - - p pr ro op pe en n ( (p pr ro op pi il le en n) ) i it td d. . S S v vi i e e t tr ro os st tr ru uk ki ih h v ve ez za aS S j je ed dn no om m t tr ro os st tr ru uk ko om m v ve ez zo om m S S j je ed dn no om md dv vo os st tr ru uk ko om mv ve ez zo om m S S v vi i e e d dv vo os st tr ru uk ki ih h v ve ez za a ( (a al lk ka a p po ol li ie en ni i i il li i p po ol li io ol le ef fi in ni i 7 Po svom kemijskom sastavu i svojstvima, plinovi koji ine osnovu plinskih goriva ubrajaju se u alifatske (ulanane) ugljikovodike, ponajvie u alkane (metan, etan, propan, butan...). Alkani ili parafiniImajunajveimoguiudiovodikajersuugljikoviatomimeusobnopovezaniiskljuivo jednostrukomvezom(C-C),tesezbogtoganazivajuzasieniiligraniniugljikovodici. OsnovninizopisujeopaempirijskaformulaCnH2n+2pajetakoprviunizumetan(CH4), drugi etan (C2H6) itd. esto se skraeno oznaavaju s C1 (metan), C2 (etan) itd. Alkanisetiriilivieugljikovihatoma(veiodpropana)imajurazgranatelancetese pojavljuju kao strukturni izomeri ili stereoizomeri. Butan tako ima dva izomera: n-butan i izo-butan(ponegdjei-butan).Osimprvaetirilana(metan,etan,propan,butan),imenaimse tvoreodgrkogililatinskogbrojaugljikovihatomainastavka-an.Uprirodisenalazeu velikim koliinama u prirodnom plinu i nafti, a proizvode se i umjetno. Alkeni ili olefiniImaju dvostruku vezu izmeu atoma ugljika (C=C) pa sedijele i prema broju dvostrukih veza uspojuinjihovupoloaju,ovisnooemunastajuizomeriAlkenisviedvostrukihveza nazivajusealkapolieniilipoliolifeni.ZajednikaopaformulaimjeCnH2n,anjihovase imena tvore kao imena alkana samo uz nastavak en, odnosno ien, -trien, itd. ovisno o broju dvostrukih veza. Prema starijem nainu oznaavanja, alkenski je nastavak bio ilen, pa se jo estospominjeetilenumjestoeten.Uprirodinisuestikaoalkani,apojavljujuseunekim vrstama nafte. Alkini ili acetileniImaju trostruku vezu itmeu ugljikovih atoma, a imena im se takoer tvore kao imena alkana, aliuznastavakin.Uprirodinepostoje,vesedobivajuumjetno,azaprimjenujevaniji samo prvi lan niza, etin, poznatiji kao acetilen. Za tehniku su primjenu najvanija prva etiri lana alkanskog reda te eten, propen i etin; Metan(CH4)jejeodsvihugljikovodikauprirodinajzastupljeniji,jeriniosnovu prirodnogplina.Pretenosekoristikaogorivo,atekmanjimdijelomkaosirovinau kemijskojipetrokemijskojindustriji(npr.uproizvodnjimetanola,amonijakaitd.,a odnedavno se poeo u svijetu koristiti za proizvodnju dizel goriva i sl. vidi poglavlje GTL tehnologija!). 8 Etan(C2H6)seuprirodinalaziuprirodnomplinuiuplinovimakojinastajupri preradi nafte. Najee se koristi za dobivanje etena (staro etilen). Propan(C3H8)sepojavljujeuprirodnomplinuiplinovimakojinastajupreradom nafte. Koristi se za proizvodnju ukapljenog naftnog plina, etena i propena. Butan (C4H10), n-butan i izo-butan, u pravilu se dobivaju umjetno, najee pri preradi nafte.Koristesekaogorivo(uukapljenomnaftnomplinu)ilikaosirovinau petrokemijskoj industriji. Eten (C2H4) i propen (C3H6) dobivaju se pri preradi nafte iprirodnog plina. Vane su sirovine u kemijskoj i petrokemijskoj industriji. Etin(C2H2)nastajetoplinskimraspadommetana.Njegovajeuporabavrloestau kemijskoj i petrokemijskoj industriji, te u tehnologiji zavarivanja i rezanja metala. 2.2Izvori i neka od svojstava ugljikovodika Izvori ugljikovodika naftna su i plinska leita.Plin u leitu treba shvatiti kao smjesu ugljikovodika gdje su zastupljeniji ugljikovodici nieg reda. PristandardnimuvjetimaC1doukljuivoC4uplinovitomsustanju,topotvrujunjihova vrelita prikazana u tablici. Tablica 1Neka od fizikalnih svojstava nekih ugljikovodika (gorivih plinova) [1] Naziv FormulaVrelite C Ogrijevna vrijednost MJ / m3 Gustoa u kapljivom stanju gornjadonjakg /dm3 metan CH4- 16239,83135,8940,425 (- 164 C) etan C2H6- 8870,33364,3820,546 (- 89 C) propan C3H8- 42101,14293,1180,584 (- 45 C) n-butanC4H10- 0,5134,115123,8570,600 (0 C) to je plinoviti ugljikovodik vii u redu to mu je vea gustoa i ogrijevna vrijednost kako se takoer vidi u tablici (Tablica 1). 9 Naftuuleitutrebashvatitikaosmjesuugljikovodikagdjesuzastupljenijiugljikovodici vieg reda. Razumljivojedatakogledanopostojibezbrojkombinacijaivarijacija,alise,sukladno izloenom, u najjednostavnijoj podjeli leita nafte dijele na leita s laganom, srednje tekom itekomnaftom,aleitaplinanaleitasasuhimplinom,leitasamokrimplinomi plinsko-kondenzatna leita. 2.3Priprema sirove nafte te naftnog i slobodnog plina za transport Nakon pridobivanja, i nafta i plin ve na samim naftnim / plinskim poljima pripremaju se za transport, to znai slijedee: Kod proizvodnje nafte iz iste se izdvaja plin, a zatim voda. Separirana i dehidrirana nafta alje se u rafineriju na preradu (u INI Rijeka, Sisak). Naftni plin separira se od preostalih kapljica nafteialjeuprocesnopostrojenjezapreraduplina(uINIpostrojenjeEtanuIvani Gradu). Kod proizvodnje plina iz istog se izdvaja plinski kondenzat (tekui ugljikovodici osim ako se radi o tzv suhom plinu gotovo isti metan), a zatim voda. Separirani i dehidrirani plin alje seuprocesnopostrojenjenapreradu(uINIpostrojenjeEtanuIvaniGradu).Plinski kondenzatodvodisenadegazolinauialjeiliurafineriju(uINIurafinerijuSisak)ili izravno na trite. 2.4Prerada nafte i plina Uprocesupreradenafteistubi trebalooistitiodsumpornihiduinihspojevaipodvrgnuti frakcijskojdestilaciji,dodavanjuaditiva(proizvodnjafinalnihproizvodadizel,eurosuper 98...). isti se dobivaju od viih ugljikovodika (pentan i dalje). Propan i butan izlaze iz procesa kao ukapljeni naftni plinovi (UNP odnosno LPG). 10 Slika 8Shema proizvodnje ukapljenog naftnog plina pri preradi sirove nafte [1] Uprocesupreradeplinaistisepodvrgavaienjuodugljikdioksida,sumporovodikai duika, a zatim se frakcijskom destilacijom dobivaju eljeni proizvodi, metan (moe i etan) u distribuciju kao prirodni plin, etan moe u prodaju (za proizvodnju etilena i plastinih masa), propanibutanseukapljujeiotpremanatritekaoUNPodnosnoLPG.Pentaniizlazekao tekue gorivo (moe u rafineriju kao sastojak benzina), eventualni ostatak moe u sirovu nafto i dalje u rafinerijsku preradu. s si ir ro ov va a n na af ft ta a F Fr ra ak kc ci ij js sk ka a d de es st ti il la ac ci ij ja a K Kr re ek ki ir ra an nj je e ( (r ra az zg gr ra ad dn nj ja a) ) H Hi id dr ri ir ra an nj je e R Re ef fo or rm mi ir ra an nj je eD De es st ti il la ac ci ij ja a D De es st ti il la ac ci ij ja a D De es st ti il la ac ci ij ja aU Uk ka ap pl lj je en ni i n na af ft tn ni i p pl li in n L LP PG G v vr rs st ti i i i k ka ap pl lj je ev vi it ti i p pr ro oi iz zv vo od di i p pr re er ra ad de e H Hi id dr ri ir ra an nj je e P Po ol li im me er ri iz za ac ci ij ja a I Iz zo om me er ri iz za ac ci ij ja aA Al lk ki il la ac ci ij ja a 11 Slika 9Shema proizvodnje ukapljenog naftnog plina pri preradi sirovog plina (Etan, Ivani Grad) [9] 2.5Opis pojmova LNG, CNG, NGL, LPG i GTL Vanojerazumjetirazlikuizmeuukapljenogprirodnogplina(LNG),stlaenogprirodnog plina(CNG),kapljivihugljikovodikauproizvodnjiprirodnogplina(NGL),ukapljenog naftnog plina (LPG), i pretvorenog prirodnog plina u kapljevita ugljikovodina goriva (GTL). Slika 10 prikazuje razlike u uobiajenom sastavu svih nabrojenih proizvoda. E Et ta an nM Me et ta an n ( (p pr ri ir ro od dn ni i p pl li in n) ) P Pr ro op pa an nB Bu ut ta an nP Pr ri ir ro od dn ni i b be en nz zi in n ( (k ka ap pl lj ji iv vi i o os st ta at ta ak k) ) U Ul la az zn ni i ( (s si ir ro ov vi i) )p pl li in n U Ul la az z C C2 2+ + f fr ra ak kc ci ij je e i i e en nj je e a am mi in ns sk ko om m o ot to op pi in no om m R Re eg ge en ne er ra ac ci ij ja a a am mi in ns sk ke e o ot to op pi in ne e D De eh hi id dr ra ac ci ij ja a P Po ot th hl la a i iv va an nj je e D De em me et ta an ni iz ze er rK Ko om mp pr ri im mi ir ra an nj je eD De ee et ta an ni iz ze er r D De ep pr ro op pa an ni iz ze er r D De eb bu ut ta an ni iz ze er rS Sp pr re em mn ni ik k p pr ro op pa an na a S Sp pr re em mn ni ik k b bu ut ta an na a S Sp pr re em mn ni ik k p pe en nt ta an na a S Sp pr re em mn ni ik k p pr ri ir ro od dn no og g b be en nz zi in na a D De ep pe en nt ta an ni iz ze er rP Pe en nt ta an nL LP PG G 12 Slika 10Tipian sastav LNG, CNG, NGL, LPG i GTL [9] LNG(LiquidNaturalGas)iliuprijevoduukapljeniprirodniplinposastavujeuglavnom metan.Procesukapljivanjazahtijevaodstranjivanjenemetanskihkomponentipoputugljik dioksida, vode, butana, pentana i teih komponenti iz proizvedenog prirodnog plina. CNG(CompressedNaturalGas)jeprirodniplinstlaeniuskladitenuzavarenebocepod tlakovima i do 3 600 psig. CNG je istog sastava kao i plin u plinovodima prirodnog plina. NGLs'(NaturalGasLiquids')iliuprijevodutekuiugljikovodiciuprirodnomplinu, uglavnomsusastavljeniodmolekulateihugljikovodikaodmetana,poputetana,propana butana. LPG(LiquidpetroleumGas)iliuprijevoduukapljeninaftniplinjemjeavinapropanai butana u tekuem stanju pri sobnoj temperaturi GTL(GastoLiquids')odnosisenapretvorbuprirodnogplinauproizvodepoputmetanola, dimetil etera (DME), srednjih destilata (dizel i mlazno gorivo) posebne kemikalije i voskove. SvakaodnabrojenihugljikovodinihkategorijaosimNGLs'bitieposebnoobraenu daljnjem tekstu. Isto slijedi i za vodik (H2). METAN ETAN PROPAN BUTAN PENTAN OSTALO (Ugljik dioksid, duik, C6+) Metanol ili DME ili srednji destilati 13 3PRIRODNI PLIN (LNG i CNG) Iz prethodnih konstatacija slijedi; Daseglobalnogledajuimjestaproizvodnjeimjestapotronjenalazenarazliitim lokalitetima Dapostojerezerveprirodnogplinaudaljeneodizgraenihplinovodnihpravaca,a gradnja istih bi iziskivala visoka ulaganja Dapostojerezerveprirodnogplina,kojesujouvijekznaajne,alizbogslabog energetskog potencijala leita ne mogu izravno ui u postojee, izgraene, plinsko transportne sustave, a gradnja kompresorskih stanica bi iziskivala visoka ulaganja Dajecijenaenergenatadiktiranacijenomnaftenasvjetskomtritu,aistajesada visokaiomoguujeulaganjailiuusvojenestaretehnologijeiliurazvojnovih tehnologija namee se logian zakljuak: isporukuprirodnoginaftnogplinapotrebnojedovestitoblieitoizravnijedo potroaa(kupaca),pajeistepotrebnoprilagoditidrugaijimoblicimatransporta,u odnosu na transport cjevovodima, (brodovi, eljeznica, auto-transport) da bi ti drugaiji oblici transporta bili konkurentni transportu cjevovodima, potrebno je saimatiobujamenergentanamanjivolumen(LNG,CNG,LPG),tojenesamo preduvjetdasetakavnaintransportauopeostvari,vebitnoutjeenapoveanje ekonominosti koja se iskazuje u veoj energetskoj vrijednosti po jedinici volumena Sukladno tome prirodni plin u praksi se modificira na dva naina: pothlaivanjem i ukapljivanjem (LNG) stlaivanjem (komprimiranjem (CNG) anaftniplinkupcimaseisporuujeuoblikuukapljenihnaftnihplinovakojisedobijukao produkti prerade sirove nafte ili sirovog plina (Slika 8 i Slika 9) frakcijskom destilacijom, koja ukljuuje pothlaivanje i ukapljivanje (LPG) Kao to se dade uoiti svi netom spomenuti postupci iskljuivo su fizikalnog karaktera! 14 3.1Rezerve, proizvodnja i potronja prirodnog plina3.1.1Svjetske rezerve, proizvodnja i potronja prirodnog plina Svjetske zalihe prirodnog plina iznose173,0 x 1012 m3. (Izvor: IGU Terence Thorn 2004). Na dijagramu (Slika 11) prikazane su zalihe prirodnog plina po podrujima. Utajprikaznisuukljuenezaliheprirodnogplinakojisenalaziuformihidrata,toje spomenuto ranije. Slika 11Zalihe prirodnog plina po podrujima u svijetu (1012 m3) [9] Svjetska godinja proizvodnja iznosi2,53 x 1012 m3/g (Izvor: IGU Terence Thorn 2004). Raspodjela (potronja) svjetske proizvodnje prikazana je ranije ilustracijom (Slika 5). 3.1.2Domae rezerve, proizvodnja i potronja prirodnog plina Rezerve prirodnog plina iznose 41 x 109 m3 (izvor Energija u Hrvatskoj 2004) Podaci s posljednjeg audita rezervi (2006) pokazuju da su ukupne rezerve poveane! 15 Proizvodnja prirodnog plina u 2004 iznosila je oko 2,2 x 109 m3 (izvor Energija u Hrvatskoj 2004) 3.1.2.1Proizvodnja i prerada Prirodni plin se proizvodi iz 20 plinskih polja na kopnu i 2 offshore polja ime se podmiruje oko 68 posto potreba. Najvei dio plina dolazi iz leita Molve i Kalinovac u sklopu kojih su izgraenapostrojenjazapreraduipripremuplinazatransportCentralneplinskestanice MolveI,IIiIII.IzdvojenaC2+frakcijaodlazinapreraduupostrojenjeEtanuIvaniGradu (Slika 9). 3.1.2.2Skladitenje ProjektiraniradniobujampodzemnogskladitaplinaOkoliiznosi550mil.m3.Maksimalni kapacitet utiskivanja iznosi 3,8 mil. m3/dan, a maksimalni kapacitet crpljenja 5 mil. m3/dan. 3.1.2.3Distribucija UHrvatskojpostoji36trgovakihdrutavakojasebavedistribucijomprirodnogplina,a ukupnaduljinadistribucijskeplinskemreeiznosi15980km.Uztosuorganiziranaidva trgovakadrutvazadistribucijugradskogimijeanogplina,sukupnomduljinomplinske mree od 239 km. Sveukupna duljina distribucijske plinske mree iznosi 16 219 km. 3.1.2.4Transport Transport prirodnog plina je osnovna djelatnost trgovakog drutva PLINACRO d.o.o. koje je ucijelostiuvlasnitvuRepublikeHrvatske.Ukupnaduljinatransportnogsustavaplinovoda obuhvaa 1 657 km ijise promjeri kreu od DN 80 do DN 700. Cijeli je sustav projektiran na radni tlak od 50 bara i dijelom na radni tlak od 75 bara. Transport prirodnog plina u vrnoj potronjiiznosiuprosjekuoko510000m3/h,dokjemaksimalnaostvarenaisporukaplina potroaima 620 000 m3/h. Ukupan teoretski kapacitet transportnog sustava plinovoda iznosi 2000000m3/h.Uskloputransportnogsustavanalazise142mjernoredukcijskestanice (MRS) s 210 mjernih mjesta. Tehnoloki plinovodi nisu dio transportnog sustava plinovoda. Krajem2005izgraenisuplinovodiIvanaK-PulaKarlovacimejeplinsplinskihpolja sjevernog Jadrana ukljuen u postojei transportni sustav. 16 PULA PLOMIN Budui planovi i predvianja: - Magistralni plinovod za junu Dalmaciju (prva faza Bosiljevo Split) - LNG terminal (Omialj ili Plomin) i spoj na plinovod Pula .- Karlovac Slika 12Sustav magistralnih plinovoda i naftovod JANAF raspoloivost prirodnog plina u Hrvatskoj [7] Daljnji planovi (Slika 12) Gradnja magistralnog plinovoda Bosiljevo Split i dalje prema jugu Hrvatske GradnjaLNGterminalanaKrku(Omialj)iliuIstri(Plomin)ispajanjeistogsa spomenutim plinovodom Pula Karlovac 17 Tablica 2Priblina bilanca prometa prirodnog plina u Hrvatskoj u milijunima m3 [7]1Proizvodnja2198 2Uvoz1054 3Izvoz348 4Skladite (saldo)105 1+2+4-3Potronja3009 Proizvodnja 2198x106 m3 68%Uvoz 1054x106 m3 32% Slika 13Omjer podmirenja potreba vlastitom proizvodnjom i potrebe za uvozom prirodnog plina Tablica 3OsnovnastrukturapotronjeprirodnogplinauHrvatskoj2004.u milijunima m3 [7] Potronja za pogon70 Energetske transformacije1207 Neenergetska potronja484 Neposredna potronja1173 Gubici 75 Ukupno3009 Neposredna potronja; 1173; 39%Neenergetska potronja 484x106 m316%Gubici75x106 m3 2%Potronja za pogon 70x106 m3 2%Energetske transformac 1207x106 m3 41% Slika 14Osnovna struktura potronje prirodnog plina u Hrvatskoj 2004. 18 Tablica 4StrukturaneposrednepotronjeprirodnogplinauHrvatskoj2004.u milijunima m3 [7] Industrija,poljoprivreda, usluge543 Kuanstva630 Ukupno1173 Industrija,poljoprivreda, usluge 543x106 m3 46%Kuanstva 630x106 m3 54% Slika 15Struktura neposredne potronje prirodnog plina u Hrvatskoj 2004. 3.1.3Kako poboljati raspoloivost prirodnog plina Prirodniplinpostajejedanodnajvanijihizvoraenergijeioekujesedaemudo2020 godinepotronjaporastiza50posto.Trenutno,seprirodniplintransportiraputemplinovoda ilikaoukapljeniprirodniplin(LNG).Transportprirodnogplinaplinovodimajepogodani ekonomianzakopnenunamjenu.Zapomorskitransportprirodnogplinaplinovodipostaju sve zahtijevniji s porastom dubine mora i udaljenosti..LNG je uinkovit nain prijenosa plina navelikeudaljenostiiini25%cjelokupnogtansportaplina.AliLNGprojektizahtijevaju velikaulaganjaiznaajnerezerveplinaiimajudobreekonomskeizgledenaudaljenostima veim od 3000 milja.Tehnologija stlaenog prirodnog plina (CNG) omoguava uinkovit transport prirodnog plina namanjeudaljenosti.CNGtehnologijaciljanaonerezervenamoru,kojesenemogu transportiratiplinovodima,aLNGjepreskup.Tehnikaizvedbajejednostavnasamanjom potrebnominfrastrukturomipostrojenjem.Ekonomskigledanozaudaljenostido2500milja CNGmoetransportiratiprirodniplinprirasponucijenaod0.93$do2.23$poMMBTU,u usporedbisLNG-omkojimoekotatiizmeu1.5$do2.5$poMMBTUovisnoo udaljenosti.Naudaljenostimaveimod2500miljacijenadostaveplinakaoCNG-apostaje prilinojednakacijeniLNG-a,meutimnejednakostukoliinamaplinakojisetransportira ovim tehnologijama te trini uvjeti igraju vanu ulogu u odabiru(upotrebi) tehnologija. 19 Moe se zakljuiti da e prirodni plin posve sigurno imati kljuno mjesto u energetici i drugo, daepoveanapotronjazahtijevatiidodatnutransportnuinfrastrukturuicjevovodima alternativne mogunosti transporta, a to su prije svega LNG i CNG. Raspoloivost prirodnog plina u Hrvatskoj ilustriraju podaci u poglavlju 3.1.2 i Slika 12. 3.2Ukapljeni prirodni plin (LNG) 3.2.1Definicija i povijest razvoja LNG-a Liquefied Natural Gas (LNG) Hrv. Ukapljeni Prirodni Plin (UPP) je prirodni plin ohlaen do tekuegstanja.Kadaseprirodniplinohladinatemperaturuod-256F(-160C)pri atmosferskom tlaku, on se kondenzira tj. prelazi u tekuu fazu. Da bi se prirodni plin ukapljio, morajuseiznjegaodstranitineistoekojebisemoglesmrznuti,kaotosuvoda,ugljik dioksid, sumpor, i neki tei ugljikovodici. Tako ukapljeni prirodni plin zauzima i do 600 puta manjivolumennegouizvornomstanju.LNGtei45postoteinevodeteje,nekorozivan, neotrovan.bez boje i bez mirisa, Ukapljivanje prirodnogplina datira jo iz ranih1900-tih. Prvi kompresorski rashladni ureaj napravljenjeuMunchenu1873godine.PrvoLNGpostrojenjeizgraenojeuZapadnoj Virginiji1912godine,azapoelojesradom1917godine.Prvokomercijalnopostrojenje izgraeno je u Clevelandu, drava Ohio,1941. godine. Godine 1959 napravljen je prvi svjetski LNGtanker,TheMethanePioneer,kojijeprvotnobioteretnjakuvrijemedrugogsvjetskog rata,asadravaojepetaluminijskihprizmatinih spremnika,zapremine7000bblsadrvenim potpornjimaiizolacijomodperploeiuretanatejeprevozioukapljeniprirodniplinna relacijiodLakeCharlesa,uLuisianaidoCanveyIslandauUjedinjenomKraljevstvu.Tajje dogaaj dokazao da se velike koliine ukapljenog prirodnog plina mogu sigurno transportirati prekooceana.LNGsetakoerkoristikaopogonskogorivouvozilimaodsredine60-tih godina prologa stoljea. 3.2.2Sastav LNG-a Prirodni plin se sastoji prvenstveno od metana (uobiajeno najmanje oko 90 posto), ali moe takoersadravatietan,propaniteeugljikovodiketemanjekoliineduika,kisika,ugljik dioksida,sumporaivode.UprocesuukapljivanjakojimnastajeLNGodstranjujusekisik, ugljik dioksid, sumpor i voda. 20 3.2.3LNG lanac ukapljivanje, transport, priihvat Opskrba LNG-om dolazi prvenstveno sa podruja gdje su pronaene velike koliine plina i iz zemaljakojesuzajednosanaftnimpoljimaivelikiproizvoaiplina,kaotosuAlir, Trinidad, Nigerija, Indonezija, Qatar, Oman, Malezija, Libija, Abu Dabi, Brunej i Australija. (Slika 5). Takoer se neto LNG-ja proizvodi i na Aljasci.Pretvorbomprirodnogplinauukapljenismanjujesevolumenoko600naprama1. Ukapljivanjemprirodnogplinamogujetransportprirodnogplinatankerominjegovo skladitenje prije ponovnog uplinjavanja i isporuke tritu. Prirodniplinseukapljujeohlaivanjemganatemperaturuod-256stupnjevaFanenhajta(-160C). Slika 16Prikaz LNG lanca- shematski, izvor [9] Prirodni plin se ukapljuje i transportira brodom od udaljenih mjesta gdje se nalaze rezerve do tritaAzije,Evrope,SjeverneAmerike,gdjeseestokoristikaogorivozapostrojenjakoja proizvode elektrinu energiju. Rastue potrebe za elektrinom energijom u Aziji, dovele su do poveanjapotrebaLNG-aza8postogodinjeod1980g.,imejeLNGpostaojedanod najbrerastuihenergetskihsektora.Ugrubo100LNGpostrojenja,kojasenazivaju(peak shavingpostrojenja),konstruiranasudiljemsvijetazaukapljivanjeiskladitenjeprirodnog plina.Utekuemobliku(LNG),moguejepohranitipunoviegorivanegotojetosluaj kod Stlaenog Prirodnog Plina (CNG-a). LNGsetransportiraspecijalnodizajniranimbrodovimadopostrojenjazaotplinjavanje. BrodovizatransportLNG-asudvostrukogtrupaikapacitetasuod25000do138000m3i vie. U unutranjem dijelu trupa za prijevoz tereta , opremljeni suposebnom opremom koja odrava LNG na atmosferskom tlaku i temperaturi od -256(-160 C). Trenutno je u svjetskoj floti oko 145 LNG brodova, a oko 56 je u pripremi. 21 Slika 17Brod za prijevoz LNG-a [9] TerminalizaprihvatLNG-asadrevezovezasidrenjebrodovazaistovarLNG-aputem cjevovoda,spremnikeLNG-a,isparivaezapovratLNG-aiztekuefazenatraguprirodni plin i ostale elemente za upravljanje postrojenjem. Slika 18Tehnoloka shema prihvatnog terminala LNG-a [9] LNG se skladiti u spremnike dizajnirane za sigurno i pouzdano skladitenje.Izvedba samih spremnika varira od :velikih spremnika s malim odnosom visine spram irine i cilindrini sa kupolom.LNGseskladitipriatmosferskomtlaku.LNGsemoraodravatihladnimdabi ostao u tekuem stanju ,bez obzira na temperaturu. P Po os st tr ro oj je en nj je eu u m mo or ru u L LN NG G t ta an nk ke er r L LN NG G p pr ri ih hv va at tn no o p po os st tr ro oj je en nj je e i i s sp pr re em mn ni ic ci i I Is sp pa ar ri iv va ac ck ko o p po os st tr ro oj je en nj je eT To ok k v vo od de e I Iz zl la az z p pl li in na a I Is sp pa ar ri iv va ac ci i H Hl la ad dn na a v vo od da a P Pu um mp pa aL LN NG G s sp pr re em mn ni ik k L LN NG P Pr ri ir ro od dn ni i p pl li in n V Vo od da a L LN NG G P Pr ri is st ta an ni is sn ni i g ga at t 22 Slika 19Presjek spremnika LNG-a [9] IzolacijasamaposebinemoeodratiLNGhladnim.LNGseskladitikaokljuajui kriogen-vrlohladnatekuinasatokomkljuanjaovisnomotlakuprikojemseskladiti. Uskladiteni LNG je analogan kljuanju vode samo hladniji za 472 F (260 C). Temperatura vode koja kljua od 212 F (100 C) se ne mijenja ni s poveanjem temperature,zbog hlaenja isparavanjem. Na slian nain LNG e ostati na priblino konstantnoj temperaturi ako se dri nakonstantnomtlaku.Tajfenomensenazivaautorefrigeration(samopothlaivanje).Dokle godparamoenaputatispremnik,temperaturaebitikonstantna.Tajotpareniplinse sakuplja i kortisti u postrojenju (ili broda ili terminala) ili ga se uputa u plinovod.3.2.4Prednosti i nedostaci LNG-a LNG zauzima do 600 puta manje mjesta od obinog prirodnog plina. LNG se moe skladititi iznad ili ispod zemlje u posebno dizajniranim spremnicima sa dvostrukom stijenkom. LNG se moetransportiratinavelikeudaljenostitankerimasadvostrukimtrupom,kojisuposebno dizajnirani kako bi odrali LNG hladnim tijekom transporta. LNG uspjeno zamjenjuje Dizel gorivo. LNGoperacijesufinancijskizahtjevne.Ponajprijesuvisokitrokoviizradepostrojenjaza ukapljivanje,zatimspecijalnodizajniraniLNGbrodoviiizgradnjapostrojenjaza otplinjavanje.Metan koji je glavna komponenta LNG-a , smatra se staklenikim plinom jer se njegovim isputanjem u atmosferi povisuje udio ugljika. Temelj Ulaz za pumpanje Pokrovelinispremnik s 9 % nikla Krov od armiranog betona PokrovnaIzolacija Zid od prenapregnutog betona Izolacija od staklene vune Izolacija Elastina elina konstrukcija Seizmiki izolatori 23 3.2.5Aspekt sigurnosti s obzirom na svojstva LNG-a 3.2.5.1Zapaljivost i eksplozivnost DanasseLNGtransportiraiskladitisaistomsigurnoukaoisvakodrugotekuegorivo. Dodue 1944. godine prije nego se u potpunosti razumjelo skladtenje kriogenih tekuina, bila jeozbiljnanezgodasaLNG-emuClevelandu,Ohio.Tajjeincidentzaustaviosavrazvoj LNG-anaiduih20godina.OsimClevelandaidrugesenezgodepripisujuLNG-ju. GraevinskanezgodakojasedesilanaStatenIslandu1973.godinesepremanekima pripisivalaLNGnezgodijerjegraevinskaekiparadilaunutarLNGspremnika.Udrugom sluajukvarnaelektrinojinstalacijiibrtviLNGpumpe1979.godineomoguilisuulazak plina(neLNG-a)uzgraduiiskrajeaktiviralaeksplozijuzgrade.Kaoposljedicatoga promijenjen je dizaj elektrinih izolacija koje se koriste za zapaljive fluide pod tlakom. ParaLNG-auglavnommetan(prirodniplin),gorisamouuskompodrujuod5postodo15 postomjeavineplinapremazraku.Akojekoncentracijagorivamanjaod5posto,nemoe gorjeti zbog nedostatkagoriva. Ako je koncentracijagoriva iznad 15 posto, ne moegorijeti zbognedostatkakisika.DabiLNGgorio,morabitiputen,morahlapiti,pomijeatisesa zrakom u odreenom omjeru i biti izloen zapaljivoj tvari. Sa stanovita ekologije LNG vatra stvara jako malo dima. VjerojatnostpojaveeksplozijeusluajuLNG-ajemala.LNGutekuemoblikunemoe eksplodirati u spremnicima poto je spremljen na otprilike (-160 C) pri atmosferskom tlaku. Bez tlaka ili zatoenja oblaka para, ne moe doi do eksplozije. Eksplozija od isputenih para LNG-ajemoguasamousluajudaseistovremenopojaviviepreduvjeta:dasupare zapaljivom omjeru,da su pare u zatvorenom podruju i da je prisutan izvor zapaljenja. 3.2.5.2Utjecaj na okoli Pri istjecanju LNG-a on ubrzo hlapi ne ostavljajui za sobom zagaenje na tlu i vodi,pa prema tome nije potrebno tretirati izljeve LNG-a na tlu i u vodi. Kada LNG isparava ili kada se koristi kao gorivo njegove su emisije ugljik dioksida (CO2) za 70%manjeuusporedbisteimugljikovodinimgorivima.Prispaljivanjuuenerganama emisije (SO2) su praktiki eliminirane, aemisije (CO2) znaajno smanjene. Pri izljevu na tlo iliuvoduLNGsenemijeasavodomilitlom,negohlapiineostavljanikakvetragoveni posljedice.Takoernedisocirailireagirakaodrugiugljikovodiniplinoviinesmatrase izvoromemisija.Iakoimaznaajneprednostiakosekoristikaopogonskogorivo,metanse 24 smatra staklenikim plinom i njegovo isputanje u atmosferu uzrokuje klimatske promjene tj, globalno zatopljenje. 3.2.5.3Mjere zatite SamoisputanjeLNG-ajemalovjerojatnozbogstrogihdizajnerskihpropisasamih postrojenja.IzvedbaspremnikaLNG-aicjevovodajetakvadasprjeavaisputanjai prolijevanja.Nodasedogodipuknuejednogdijelacjevovodaupostrojenjumoglobidoi doistjecanjaLNG-a.Postrojenjejedizajniranodasprijeidaljnjeirenje.Tekuinabise nakupilaubazenimapredvienimazatotebiiznjihisparila.Sistemizagaenjeusluaju nudeumanjilibiistjecanje.Rezervoarunutarpostrojenjamoeprimitvieod100% volumenaLNGspremnikatouvelikojmjeriomoguavasprjeavanjenezgoda.Intenzitet isparavanja i udio pare ovisi o koliini koja je istekla i o povrini zatitnog bazena. SvapostrojenjakojaradesLNG-emimajuugraenesustavezazadravanjeLNG-aiza sprjeavanje poara. To vrijedi i za utovarne i za istovarne terminale LNG-a i za transportne brodove LNG-a. Meu tim postrojenjima postoje razlike, ali propisi zatite okolia,sigurnosti i zdravlja su jednaki UnutarLNGpostrojenjailinabrodupostojerazliitevrstedetektorakojiupozoravaju djelatnikenaisputanjeiliizljev.Takoermogusadravatiidetektorezaplin,plamen, dim,visoku temperaturu ili nisku temperaturu. LNG pri hlapljenju nema miris ni boju. Ako se pojavi isputanje LNG-a njegova niska temperatura uzrokovat e da vodena para kondenzira u zrak i stvori vidljivi bijeli oblak. Mjeresigurnostiukljuujudetektoreplina,ultraljubiasteiliinfracrvenedetektorepoara, zatvorenu TV mreu, nadgledanje, obueno osoblje, i ogranien pristup terminalu. 25 3.3Stlaeni prirodni plin (CNG) 3.3.1CNG:alternativni transport prirodnog plina umjesto LNG-a PostojeitransportplinavriseuglavnompomouplinovodaiLNG-a.Transport plinovodima zauzima oko 75% dok ostatak otpada na LNG. Plinovodi su od velikog znaaja zakopnenitransportprirodnogplina.Alikodmorskogtransporta,sporastomdubinei udaljenostiizmeuizvoraplinovodipostajuekonomskineprihvatljivi.UtomsluajuLNG predstavljaprihvatljivnaintransportaprirodnogplina.Nozbogvelikepoetneinvesticije, LNGzahtijevavelikerezerveprirodnogplinablizupostrojenjadabiprojektosigurao prihvatljiv povrat kapitalnih ulaganja. Novi LNG projekti trebaju otprilike 15 do 30 milijuna m3 na dan plina da se opravda investicija. JojednapotrebaLNG-ajevelikapotranjanamjestukoritenja.Naprimjer,tipiniLNG uvozzahtijevaplinompogonjengeneratorkapacitetado5000MW.Takvizahtjevi ograniavajumogueprimateljenamalibrojzemaljailokacija.Zadovoljavanjetritamale potranje i upravljanje malim rezervama dvije su stvari na koje cilja CNG transport. CNG tehnologija se ve moe koristiti za transport plina od manjih i graninih polja sa malim davanjima,do3milijunam3/dan.Tehnologijajejednostavnaimoeselakoprimijenitiu komercijalnesvrhe.TrenutnonitijedanCNGprojektnijeukomercijalnojupotrebi,ali nadolazeiinenjerskiprojektidajunaslutitidajeovatehnologijanapragukomercijalne primjene. 3.3.2Razvoj CNG tehnologije StlaeniPrirodniPlin(CNG)kaoobliktransportaprirodnogplinaunovijesevrijeme razmatrasaobnovljeniminteresom.Ranijipokuajikomercijalizacijeovetehnologije60-tih godinanaputenisuzbogtehnikihpotekoaivelikihulaganjakojasubilapotrebnaza komercijalnu upotrebu. Sasadanjimotkriimamaterijalainjihovomprimjenom,sjaanjemtritaplinomkaois eksploatacijomzaostalihrezervidolojedoobnavljanjainteresazakomercijalizacijomove tehnologije.JedanodpromicateljaCNGtehnologijeuranim90-timbilisuCran&StenningsTechnology Inc. koji su predloili dobro poznat koncept Coselletm. Ideja je u smanjenju trokova izrade sistemazaobuzdavanjeplina.Namatanjemsavitljivogtubingamalogpromjera(6ina)na 26 velikibubanjsluisvrsi.Plinsestlaujena3000psipriokolnojtemperaturi.Slinu metodologijukoristeidrugetvrtkepoputTransOceanGas,Canadianenterprise,iKnutsen Shipping of Norway. Slika 20Brod za ptijevoz CNG-a [9] DrukijipristupCNG-uizloilajetvrtkaEnterseaTransportLLC.Onisurazvili VOTRANStmkonceptkojimseprirodniplinstlaujeihladinanietemperature.To dodatnosmanjujevolumenstlaenogplinauusporedbisastlaivanjempriokolnoj temperaturi. Pri niim temperaturama od 0 do -40 F proces radi na niim tlakovima nego pri okolnim temperaturama.3.3.3Opis CNG tehnologije Tehnologijajerelativnojednostavna.Prirodniplinseprvotnopriodreenojtemperaturii tlakustlainavietlakoveihladinanietemperature.Posebnodizajniranibrodoviimaju skladinisistemizraenodnaslaganihhorizontalnihilivertikalnihcijevipomoukojih transportirajuhladnistlaeniplin.Tehnologijasemoepodijelitinatridijela:stlaivanje, ohlaivanje i transport. Transport ukljuuje utovar, put nosaima CNG-a te istovar. Slika 21Slika 3: Prikaz CNG lanca- shematski, izvor [9] 27 Pridizajniranju,tlakoviitemperatureuspremnikuodabirusetakodajestlaenipliniznad kritine toke, ime se izbjegava nastanak tekue faze. Trokovi ukljuujustlaivanje i hlaenje plina, brod sa spremnicima i CNG modul. Odreuju sezarazliiteudaljenosti.Predpostavljaseistovarnastopa(brzinaistovara)od30milijuna m3/dan3.3.4Suelje CNG i LNG tehnologija Za usporedbu CNG-a sa LNG-om uzima se volumni kapacitet istog broda. Za istu zapreminu broda LNG transportira 60 milijuna m3 prirodnog plina prema maksimalnom volumenu od 35 milijunam3transportiranomkaoCNG.Osimrazlikeustandardnimvolumenima,zadobru usporedbu treba uzeti u obzir i razliku izmeu dviju tehnologija tj.trokove. Da bi neki LNG projekt bio ekonomski prihvatljiv potrebna je proizvodnja prirodnog plina od 15do30milijunam3/dan.LNGprojektidizajnirajusenaminimalno20godinapato predpostavlja ogromne rezerve plina. CNG projekti s druge strane ne trebaju tolike rezerve za istu dobavu. Polja sa skromnim rezervama podravaju CNG projekte. ZaLNGprojektepogonzaukapljivanjeiziskujenajveakapitalnaulaganja.Nanjihotpada gotovo50%svihinvesticijauLNGprojekt.Uzeviuobzirindustrijskuprocjenutrokova proizvodnje prosjean LNG projekt od 3.8 milijuna tona LNG-a godinje zahtijeva investiciju od oko 750 milijuna dolara.CNGpogonsapostrojenjimazapunjenjeukljuujuikompresore,cjevovodeiplutaekota izmeu 30 i 40 miliona dolara.ManjaulaganjailakoakoritenjapomaubreplaniranjeiputanjeCNGprojektau uporabu. ZaCNGnajveakapitalnainvesticijajetrasportstlaenogplinabrodom.Brodovikotaju otprilike 230 milijuna dolara dok za LNG kotaju otprilike 160 milijuna dolara. 28 STRUKTURA TROKOVA- LNGFlota brodova Ukapljivanje i ponovno uplinjavanjeSTRUKTURA TROKOVA- CNGFlota brodova Terminali i kompresorska postrojenjaSlika 22Prikaz strukture trokova, LNG i CNG, izvor [9] Isporuka (istovar) CNG-a zahtijeva posebna postrojenja,odnosno termnale za uplinjavanje. Ta postrojenjakotjuizmeu500i550milijunaovisnookapacitetuterminala.Postrojenjaza istovarCNG-asadreseparatore,trljae(ribae)igrijaekojikotajuod16do20milijuna dolara. DakleukupnainvesticijazaCNGiznosiod1-2milijardedolaraovisnoobrojupotrebnih brodova. JednaodglavnihprednostiCNG-ajeutometojeveinainvesticijasadranau pokretninama, dok kodLNG-a u nekretninama.Propast investicije nema pre velik utjecaj na CNGtj.KodCNG-apostojimogunostspaavanjaveineinvesticijainjihovoupoljavanje na drugim projektima. SljedeikorakjeprocjenaiusporedbajedininecijeneplinadostvljenogkaoCNGiliLNG. TipinavrijednostlancaLNG-aiznosi:eksploatacijaiproizvodnja0.5-1.0 $/MMBTU,ukapljivanje 0.8-1.2 $/MMBTU,uplinjavanje i skladitenje 0.3-0.5$/MMBTU.PrijevozLNG-abrodomjefunkcijaudaljenostiidiskontnogfaktora.Podpretpostavkomda suLNGbrodovinovi,jedininacijenaprijevozabrodomiznosiod0.4-1.5$/MMBTUna udaljenostiod500do5000milja.Uzeviuobzirukupnetrokoveproizvodnjeitransporta, LNG a cijena za iste udaljenosti iznosi od 2-4.2 $/MMBTU. ZaCNGuzistejedininecijeneeksploatacijeiproizvodnje:0.5-1.0$/MMBTU,obradei transporta.0.88-3.82$/MMBTUzaudaljenostiod500do5000milja.Tosepretvarau jedininu cijenu od 1.38-4.82 $ po MMBTU. Slika23prikazujegrafusporedbejedininecijeneplinadostavljenogkaoCNGiliLNG.S poveanjemudaljenosticijenaplinadostavljenogkaoCNGpostajejednakailiprelazicijenu 29 LNG-a.GlavnirazlograstacijeneCNG-anaveimudaljenostimaproizlaziizpotrebeza profirenjem flote,tj.veim rojem brodova. JedanodfaktorapriodabiruizmeuCNG-aiLNG-ajetrajanjeizradaprojekta.Uobiajeni LNGprojektitrebajuod4do5godinaodfazeplaniranjadoprvedostave.CNGprojekti zahtijevaju od 30 do 36 mjeseci od izrade projekta,planiranja , izrade pratee infrastrukture i prve dostave. Oito je da je tehnologija poput CNG-a vana za brzu primjenu i iskoritavanje rezervi manjih volumena te neatraktivnih opcija LNG-a i cjevovoda. Jasnojeda jeCNGkonkurentanLNG-uzaodreenesluajeve.IakoLNGimajakutoku u sposobnostiprijevozavelikihkoliinaplinaprisvakomputu,CNGjeatraktivanusluajumanjih rezervi i manjih korisnika. LNG je prikladniji za transport plina na velike udaljenosti. Slika 23Usporedba cijena kotanja transporta prirodnog plina u oblicima (LNG I CNG) [9] 3.3.5Komercijalne prilike KojesusvjetskepotencijalneprimjeneCNG-a,pogotovousvjetlumnogihnedavnihnajava LNG projekata, od kojih se oekuje rjeavanje nestaice prirodnog plina. Kaotojeranijeutvrenozaudaljenostido2500milja,akimalovie,CNGjevrlo uinkovit u smislu transporta prirodnog plina.Slika24jekartasvijetakojaprikazujeregijesavelikimmogunostimazaCNG.One ukljuujuvelikatritaSjeverneAmerike,AzijeiEurope.Uzeviuobzirsadanjecijene Udaljenost u miljama Jedini

na cijena, $/MMBTU 30 prirodnogplinaiprednostiLNG-autransportuveekoliineplinaLNGstojiboljena udaljenostimaizmeuAustralije,Indonezije,NigerijeiSjedinjenihDravailiistihdravai JapanailirastuegtritaKine.NoCNGebitoitaopcijazaPacifikuobaluRusijedo JapanaiKine,AliraiLibijedoEurope,Atlantika,Kanadeisjeveroistinogdijela Sjedinjenihdrava.akbiinajavljeniprojektikaoTrinidaddoSjedinjenihDravai (potencijalno) Venecuela do Sjedinjenih Drava trebali razmotriti CNG umjesto LNG-a. Slika 24Svjetske regije s velikim mogunostima primjene CNG tehnologije [9] JedanodnainaprimjeneCNG-ajeuspojusLNG-om.CNGmoeraditikaodopunaLNG projektustogatoCNGmoesluitikaoprivremenorjeenjezarezervekojebieventualno mogle podrati LNG projekt. Takva primjenabi ubrzala priljev gotovine i ekonomski povrat trokovaistraivanja.Ranijekoritenjerezervimoeipripomoidokazivanjudugorone isplativostiLNGprojekta.CNGtakoerpredstavljapomonuopcijuusluajuneuspjeha LNG-a i puno je fleksibilniji na fluktuacije na tritu. 3.3.6Zakljuak CNG- komprimirani prirodni plin na tlak od 210 bar. Prikladan je nain transporta sa aspekta redukcijetrokova-nemaponovnoguplinjavanjabuduidaseplincijelovrijemetijekom transporta nalazi u plinovitom stanju. U tom smislu CNG tehnologija identina je klasinom tehnolokom lancu od proizvodnje do koritenja prirodnog plina iz plinskog sustava, gdje je pojednostavljeno reeno gotovo jedina razlika u tome to izmeu izvora i potroaa nema transportnog plinovoda, ve tu ulogu ima CNG tanker. 31 Potrebnaopremaiprocesikaostlaivanjeihlaenjelakoseizvodekoristeistandardnu industrijsku opremu. Brodovi za transport ohlaenog stlaenog plina su jedinstvenog dizajna i predstavljaju uinkovit nain skladitenja i prijevoza plina. Jednostavno punjenje i pranjenje prednost su u koritenju tehnologije na moru. Ekonomski,90%investicijaotpadanatransporttogaininerizinim.Toomoguava fleksibilnost u mijenjanju poloaja, ako neki projekt ne ispuni oekivanja. Mana je prijevoz manjih koliina plina. LNG prevozi dva do tri puta vie plina od CNG-a. Glavna prednost CNG-aje mala cijena kojom sese transportira plin na udaljenosti do 2 500 miljanakojimajeCNGisplativijiodLNG-a.PrednostCNG-ajeiuiskoritavanjumalih rezervi.PromatrajuitrokovecijelogplinskoglancaCNGe,zarazlikuodLNG-a,biti najprihvatljivijinaintransportamalihdosrednjihkoliinaplina,namaledosrednje udaljenosti, u mjesta gdje ve postoji razvijena infrastruktura. Ovatehnologijaimabudunostukomercijalnojprimjenipovezivanjavelikihtritapoput Sjeverne Amerike, Japana i Kine, i Europe. 3.4Osnovne odrednice izbora naina transporta prirodnog plina imbenici odabira odreene varijante transporta- cjevovod- LNG- CNG: Udaljenost na koju se transportira Prolazi li ruta transporta kopnom ili morem Trokovi istraivanja i proizvodnje plina Cijena i koliina transportiranog plina Veliina projekta- zahtijevani kapacitet Investicije i ekonomska isplativost. Razvitakglobalnetrgovineplinomzahtijevaivelikeinvesticije.Saaspektainvestiranja,ne smije se zaboraviti da svi projekti koji se odnose na prirodni plin imaju duge razvojne cikluse. 32 Slika 25Raspodjela kapitalnih trokova za pojedine metode transporta, izvor [9] Slika 26Usporedba isplativosti transporta plina (cjevovod LNG CNG) [9] Cjevovodi Udaljenost u tisuama milja Udaljeni lokaliteti Koli

ina, 109 m3 / god CNG LNG 33 4UKAPLJENI NAFTNI PLIN (LPG) Ukapljeni naftni plin je smjesa zasienih ugljikovodika propana i butana (njegovih izomera), teraznihprimjesa,ponajviepropena,butena,etanaietenaurazliitimomjerima.Pri standardnim je uvjetima plinovit i tei od zraka, a ukapljuje se pri prilino niskim tlakovima (od1,7do7,5bar).Proizvodiseiznafteinaftnihplinovarafinerijskompreradomilipri obradi sirovog prirodnog plina (Slika 8 i Slika 9). Vrlo je prikladan ta prijevoz, skladitenje i primjenu; skladiti se i prevozi u kapljevitom, a koristi u plinovitom stanju, najee se koristi u kuanstvima, kao gorivo u sustavima grijanja i pripreme potronje tople vode te za pripremu hrane, est je i u gospodarstvu (gorivo u poljoprivrednim i manjim industrijskim pogonima, u ugostiteljstvuigraevinarstvu),azapogonmotornihvozilakoristisejood1920.godine. Neotrovanje,bezbojeimirisa(stogamusepriproizvodnjidodajeodorant,zaotkrivanjeu sluajuproputanjainstalacije),imauske,aliniskegraniceeksplozivnosti,akakojeteiod zraka, iz zatvorenih prostora sporo otjee u atmosferu. Premapodrijetluisvojstvimastvorenjenjegovnazivukapljeninaftniplin(UNP)iliu meunarodnoj komunikaciji, prema engleskom - Liquified Petroleum Gas (LPG). 4.1Povijest primjene Sve do poetka industrijske revolucije odnosno do prvih godina 19. stoljea gorivi se plinovi nisu znatnije koristili. 1802. godine u sklopu proslave Amijenskog mira, James Watt i njegov suradnikJamesMurdochupogonsupustiliprvisustavplinskejavnerasvjete.Tadaje nastupioprvisnaanzamahprimjeneplina,najprijezarasvjetu,akasnijeikaogorivau industriji i za pogon vozila.Ukapljenipliniznaftejeprviputproizveden1870.godineuNjemakojzarasvjetu eljeznikih odjeljaka i prvi je put upotrebljen na liniji Berlin Breslau (dananji Wroclaw u Poljskoj).Ukapljenijenaftniplindananjihsvojstavaisastavaproizveo1904.godine HermannBlauuAugsburgutermikomrazgradnjom,tj.zagrijavanjemnafte.Proizvedenije plinodmahpotomkoritenkaogorivoutvornikompogonima.1910.godineukapljenije naftniplinuSAD-uizdvajanizspremnikabenzinainjegovjeplamenkoritenzarezanje metala,a1912.godinepostavljenjeprvisustavzaopskrbukuanstava.Zapogonmotornih vozila okapljeni je naftni plin prvi put koriten 1920. godine, takoer u SAD, gdje zapoinje i njegovaorganiziranatrgovina.Utazdobljudrugogsvjetskogratadolojedoznaajnog 34 poveanjaprimjeneukapljenognaftnogplina,ponajprijekaozamjenezabenzinuvozilima Wermachta. Vrijemenakondrugogsvjetskogratadonijelojevelikizamahproizvodnjeiprimjene ukapljenog naftnog plina, prije svega u Njemakoj, Italiji, Francuskoj, Belgiji, Nizozemskoj i Luksemburgu, zemljama u kojima je prije rata izgraen plinski sustav veinom bio razruen.UHrvatskojjeukapljeninaftniplinprisutanveetrdesetakgodina.Proizvodiseu rafinerijamaINAd.d.uRijeciiSiskuteupogonuzapreraduplinauIvaniGradu.Od ezdesetih godina do danas proizvodnja i potronja postepeno su rasle iz godine u godinu, uz znatnijesmanjenjeuvrijemedomovinskograta.Ipakoekujesenjegovasveveaprimjena, prije svega kao prethodnica prirodnom plinu u podrujima u kojima se tek oekuje uvoenje prirodnog plina, posebice u Dalmaciji. 4.2Nain proizvodnje Osnovnesirovinezaproizvodnjuukapljenognaftnogplinasuprirodnisiroviplinisirova nafta.Oko60%ukupneproizvodnjeotpadanapostrojenjazapreraduprirodnogplina bogatog ugljikovodicima s tri i etiri ugljikova atoma, dok se ostatak proizvodi u rafinerijama nafte. Pri preradi nafte ini oko 4,5 % masenog, a pri preradi plina oko 4 % volumnog udjela proizvodnje. 4.2.1Proizvodnja iz prirodnog plina Propanibutan,kaoosnovnisastojciukapljenognaftnogplinauveemilimanjemomjeru sudjelujuiusastavusirovogprirodnogplina.Njihovjeudiopromjenljiviovisiodpoljado poljapaakiodbuotinedobuotinenaistompolju.Pripreradisirovogprirodnogplina izdvajajuseviiugljikovodicikojisetijekomprocesarazdvajajutenastajuetan,propan,n-butan,izo-butan.Iznjihovihstrujamijeanjemuodgovarajuemomjerunastajeukapljeni naftni plin. Dvijesuosnovneskupinepostupakazaizdvajanjeviihugljikovodika.Uprvuseubrajaju postupcibezhlaenjailiuzumjerenohlaenje.Apsorpcija(shlaenjemilibeznjega), adsorpcija,kompresijaijednostupanjskovanjskohlaenje,dokdrugaskupinaobuhvaa kriogenepostupke(uzpothlaivanje):viestupanjskovanjskohlaenjeteekspanzijski postupci s vanjskim hlaenjem i s hladnom komorom. Izbor postupka ovisi o ulaznom plinu, njegovom tlaku, eljenom udjelu pojedinih proizvoda, te moguim utedama pri proizvodnji. 35 Pojednostavljenashemaproizvodnjeukapljenognaftnogplinaupostrojenjuzapreradu Etan u Ivani Gradu prikazana je ranije (Slika 8). 4.2.2Proizvodnja iz sirove nafte Uglikovodici koji ine ukapljeni naftni plin dobivaju se i pri rafinerijskoj preradi nafte. Jedan senjihovdioizdvajaveukolonamazafrakcijskudestilacijuukojimaseprijesvega proizvodelakibenzin,petrolej,loivoiplinskoulje,tetekiostaci.TakoproizvedenUNP prilinojeneprikladanzauporabujersadravavisokudiosumporapasenerijetkodalje prerauje ili koristi kao gorivo u samom procesu prerade. Najvie se sastojaka UNP-a izdvaja pri daljnjim postupcima prerade: krekiranju, hidriranju i reformiranju.Pojednostavljenashemaproizvodnjeukapljenognaftnogplinapripreradinafteprikazanaje ranije (Slika 9). 4.3Proizvodnja i potronja UNP-a u svijetu Udio ukapljenog naftnog plina u svjetskom energetskom gospodarstvu iznosi oko 2%, to se ini malim, no treba uzeti u obzir da se u pravilu ne koristi u proizvodnji elektrineenergije na koju danas otpada veina potronje nekog energenta. Njegova se proizvodnja i potronja u svijetuodpoetkasedamdesetihdodanasgotovoutrostruila:1970.godineproizvodnjaje iznosila oko 70 milijuna tona, a danas se proizvodi oko 200 milijuna tona. NajveisuproizvoaizemljeSjeverneAmerike,nakojeotpadaoko45%svjetske proizvodnje. Slijede azijske (ponajprije Saudijska Arabija i ostale zemlje Perzijskog zaljeva te Indonezija)soko30%ievropskezemlje(VelikaBritanijaiNorveka)soko20%udjelau proizvodnji.Raspored potronje je slian: na sjevernoamerike zemlje otpada oko 48 %, na aziju oko 30 % a na Evropu oko 20 %. Meunarodnasetrgovina(slikax)odzemaljaproizvoaadozemaljapotroaaodvija uglavnompomorskimputem,teusvijetupostojitridesetakizvoznihioko130uvoznih terminala za ukapljeni naftni plin. UnajveembrojuzemaljaUNP(LPG)nijetrinisuparnikprirodnomplinuveseprije svegakoristitamogdjesustavopskrbeprirodnimplinomjonije,iliuopeneebiti, izgraen.Uevropskimsezemljamaukapljeninaftniplinnajviekoristikaogorivou sustavimagrijanjaipripremepotronetoplevode,tezapripremuhraneukuanstvima. 36 RaspodjelapotronjeuEvropirazlikujeseodzemljedozemlje.IakoseprimjericeuItaliji gotovopolovicakoristikaogorivoukuanstvima,velikdio(oko35%)otpadanapogon motornihvozila-okomilijuntalijanskihautomobilaikamionaopremljenojeplinskim pogonom. U njemakoj je na prvom mjestu potronja u petrokemijskoj industriji, slino kao u VelikojBritanijiiNizozemskoj.UzItaliju,poprimjeniplinauvozilimaprednjae Nizozemska i Poljska po ijim se cestama kree oko400 tisua vozila na plin. U vedskoj se pakoko59%potronjeUNP-azavrikaogorivouindustriji,a41%kaosirovinau petrokemijskim pogonima. Slika 27Tokovi svjetske trgovine ukapljenim naftnim plinom [1] 4.4Proizvodnja i potronja UNP-a u Hrvatskoj UnajnovijemgodinjemenergetskompregleduMinistarstvagospodarstva,radai poduzetnitvaEnergijauHrvatskoj2004(pregledizlaziuvijeksastanjimaodunatrag2 godine,atakavza2005,jonijeizaao!)moguseiitatislijedeipodaciitrendovi proizvodnje i potronje UNP-a u Hrvatskoj; 4.4.1Proizvodnja URepubliciHrvatskojproizvodiseoko375tisuatonaUNP-agodinje,odegaiz rafinerijskepreradesirovenafteoko300tisuatona,aizpreradesirovogprirodnogplina 37 ostatakodoko75tisuatona.ProizvodnjaUNP-auposljednjihsepetgodinanijeznaajno mijenjala. Struktura proizvodnje prikazana je grafiki (Slika 28) Tablica 5StrukruraproizvodnjeUNP-auHrvatskoj2004.premaizvoruutisuama tona [7] UNP iz prerade nafte300 UNP iz prerade plina75 Ukupno375 UNPiz prerade nafte 300x103 t80%UNPiz prerade plina 75x103 t 20% Slika 28Strukrura proizvodnje UNP-a u Hrvatskoj 2004. prema izvoru 4.4.2Potronja SadanjepotrebezaUNP-omuRHzadovoljavajusevlastitomproizvodnjom.Godinja potronja prema spomenutom izvoru iznosi oko 135 tisua tona, to je u prethodnih 5 godina sustavnoraslo(1999.godinepotronjajeiznosila108tisuatona).OstatakUNP-aHrvatska izvozi, ali manjim dijelom i uvozi pa je izvozno-uvozna bilanca oko 240 tisua tona u korist izvoza. Osnovna struktura potronje da a je u slijedeoj tablici, to je prikazano i grafikom, a detaljnija ralamba u nastavku. Tablica 6Struktura potronje UNP-a proizvedenog u Hrvatskoj 2004. u tisuama tona [7] Potronja u Hrvatskoj135 Izvoz240 Ukupno375 38 Izvoz 240x103 t 64%Potronja u Hrvatskoj; 135x103 t 36% Slika 29Struktura potronje UNP-a proizvedenog u Hrvatskoj 2004 Osnovna struktura potronje u Hrvatskoj dana je u narednoj tablici Tablica 7Struktura ukupne potronje UNP-a u Hrvatskoj 2004. u tisuama tona [7] Potronja za pogon (rafinerije)6 Energetske transformacije (toplinarstvo)24 Neposredna potronja105 Ukupno135 Energetske transformacije (toplinarstvo) 24x103 t 18%Potronja za pogon (rafinerije) 6x103 t 4%Neposredna potronja 105x103 t 78% Slika 30Struktura ukupne potronje UNP-a u Hrvatskoj 2004. Uprethodnihpetgodinaneposrednapotronjastalnojerasla,dokjepotronjauenergetske transformacije stagnirala. 39 Tablica 8Neposredna potronja UNP-a u Hrvatskoj 2004. u tisuama tona [7] Industrija15 Promet17 Opa potronja73 Ukupno105 Promet 17x103 t 16%Opa potronja 73x103 t 70%Industrija 15x103 t 14% Slika 31Struktura neposredne potronje UNP-a u Hrvatskoj 2004. Tablica 9Opa potronja UNP-a u Hrvatskoj 2004 u tisuama tona [7] Kuanstva61 Usluge8 Poljoprivreda3 Graditeljstvo1 Ukupno73 Kuanstva 61x103 t 84%Poljoprivred 3x103 t 4%Graditeljstvo 1x103 t 1%Usluge 8x103 t 11% Slika 32Struktura ope potronje UNP-a u Hrvatskoj 2004 Naroito je narasla potronja u prometu pa ta potronja ini 13 % od ukupne potronje (1999. godine 8,5 %). 40 Znaajno je nominalno rasla i potronja u kuanstvima ali je njezin udio u ukupnoj potronji postupnopadaopatapotronjaini45%ukupnepotronje(u1999.godini51%).Takvi trendovimogusepripisatipoveanjupotronje,osimuprometu,iuindustriji,tenaroitou uslugama (npr.turizam hoteli) Tablica 10 Udio potronje UNP-a u prometu i kuanstvima u ukupnoj potronji UNP-a u Hrvatskoj 2004. [7] Kuanstva61 Promet17 Ostalo57 Ukupno135 Promet; 17x103 t; 13%Kuanstva; 61x103 t 45%Ostalo 57x103 t 42% Slika 33Udio potronje UNP-a u prometu i kuanstvima u ukupnoj potronji UNP-a u Hrvatskoj 2004. 41 5NOVE TEHNOLOGIJE - ENERGENTI BUDUNOSTI (GTL I H2) Slinosti s prethodnim tehnologijama: Dovoenjeenergentaulakotransportirajuestanje(dostupnostkorisnicimadiljem svijeta) Saimanje volumena i koncentracija energetske vrijednosti u manji volumen Osnovne razlike izmeu prethodno opisanih tehnologija i novih tehnologija: Postupciproizvodnjenisusamofizikalnog,vekemijskogielektrokemijskog karaktera Kod GTL tehnologije radi se o kvalitativnoj pretvorbi prirodnog plina u tekue gorivo iostaleproizvodeveecijene,auzeliminacijuemisijesumpornihiduinihspojeva pri izgaranju (daljnje smanjenje emisije staklenikih plinova) Osnovna razlika izmeu vodika i svih ostalih razmatranih energenata: Vodik(H2)jedininijeugljikovodikinjegovimizgaranjemnenastajeCO2 (dekarbonizacija potpuna eliminacija emisije staklenikih plinova) 5.1Pretvorba prirodnog plina u tekua goriva (GTL) 5.1.1Uvod Konverzija prirodnog plina u tekua sintetska goriva Fischer-Tropsch (FT) postupkom smatra setehnologijom21.-ogstoljea.NazivtetehnologijejeGasToLiquidsTechnology(u daljnjemtekstuGTL)Tojetehnologija,kojaomoguujeiskoristivostkomercijalno nezanimljivih,odtritaudaljenih,leitaprirodnogplina,buduidasekonverzijom prirodnogplina,mogudobitiprofitabilnatekuasintetskagoriva.Dakako,pritomjevano napomenutidaseFischerTropsch-ovimpostupkomproizvodegorivaizuzetneistoe,vrlo visoke kvalitete, a takoer je mogua i proizvodnja specijalnih produkata. GTL tehnologija je takoer i zelena tehnologija ovog stoljea. Fischer Tropsch-ov postupak konverzije prirodnog plina i/ili ugljena u tekua sintetska goriva otkrivenje1920g.uNjemakoj,alinijebiokomercijalnozanimljivzbogrelativnoniskih cijenanaftenatrituivisokecijenetehnolokogpostupka.Do2000.godinesvanatritu prisutnagorivaproizvodilasuserafinerijskompreradomnafte.Radikalnonovipristup 42 FischerTropsch-ovompostupkuproizvodnjesintetskihgoriva,odnosnoGTLtehnologiji zapoeojedevedesetihgodina20-ogstoljea.kadasupostavljeninovistandardizagoriva. Novistandardizagorivatraevisokokvalitetnagorivasobziromnasadrajpolutanata. Postizavanjevisokekvalitetagorivarafinerijskompreradom,znatnopoveavarafinerijsku cijenu goriva.Jedanodvanihimbenikauproizvodnjiprirodnogplinajecijenanjegovogtransportau usporedbi sa transportom tekuih goriva. Za istu energetsku vrijednost, prirodni plin ima 1000 putaveivolumenodnafteizahtjevaskupuspecifinutehnologiju(plinovodilispecijalni brodovizatransportutekuenogprirodnogplinakriogenitransportLNG-a).Zaistu energetsku vrijednost, trokovi transporta prirodnog plina, u odnosu na naftu, ovisno o daljini transporta, vei su 3 do 10 puta.Znatnopoveanjecijenenaftenanaftnomtrituznatnojepridonijelazainteresiranosti kompanija za GTL tehnologiju. UnitedStatesDepartementOfEnergyobjavioje2000.godine.podatakosvjetskim rezervamaprirodnogplina.Premanjima,svjetskerezerveplinaiznoseoko155trilijuna kubinih metara. GTLtehnologijomtakoliinaprirodnogplinapredstavljacca500bilijunabarelasintetske nafte.Istotako,raunase,dakoliinaprirodnogplinakojijeovogasanezanimljivza komercijalnu proizvodnju iznosi oko 100 trilijuna kubinih metara. SvjetskaBankaistie,dasvakegodine100do135bilijunakubnihmetaraplinaizgorina baklji(GasFlaring).Izgaranjeprirodnogplinanabakljamapredstavljaozbiljnuprijetnju globalnom zatopljenju, jer na taj nain u okoli dospijeva velika koliina ugljinog dioksida. ZemljepotpisniceKyotoProtokolatraedanaftnekompanijeusvojuproizvodnju implementirajutzv.ZeroBurnprogram.GTLtehnologijamoebitirjeenjeizatu problematiku. SyntroleumCorporationusvomovogodinjemizvjeuizlaedase,izzasada nekomercijalnihleitaprirodnogplina,GTLtehnologijommoeproizvesti250milijardi barelasintetskenafte,atojekoliina,kojasemoeusporeditisaotkriemkoliinenafte jedne Saudijske Arabije. 43 5.1.2GTL tehnologija GTLtehnologijasesastojiodkemijskepretvorbeprirodnogplinaustabilnukapljevinu Fischer-Tropschprocesom.Ovakemijskapretvorbaomoguujedobivanjeproizvoda,kojise moguizravnokoristitikaoistatekuagoriva(dizel,kerozin)ilikaospecijalniproizvodi (razliite vrste maziva, voskova i sirovina za petrokemiju). GTL tehnologija se sastoji od tri osnovna tehnoloka procesa: 1.Konverzija prirodnog plina u sintetski plin (tzv. syngas), 2.Fischer Tropsch-ova sinteza sintetskog plina u dugolanane ugljikovodike 3.Hidrokreking i hidroizomerizacija, odnosno proizvodnja tekuih goriva. 5.1.2.1Konverzija prirodnog plina u sintetski plin Parcijalnomoksidacijomskisikomprirodniplinseuauto-termalnom-reformskomreaktoru prevodiusintetskiplin.Zaparcijalnuoksidacijuprirodnogplinamoeseupotrijebitiisti kisikilikisikizzraka.Produktkonverzijejesintetskiplin(syngas),kojijesmjesaugljik-monoksidaivodika.Proceskonverzijetrebatehnolokivoditinanaindaodnosugljik-monoksidaivodikausintetskomplinuiznosi2:1.TajodnosjepreporuenzaFischer-Tropsch-ovu sintezu. Kemijske reakcije mogu se izraziti jednadbama: parcijalna oksidacijaCH4+ O2CO+2H2egzotermna reakcija reformingCH4+H2O CO+3H2endotermna reakcija Opaska:Akoprirodniplinnijepredominantnometan,vesadridrugekomponente(tee frakcijeugljikovodika,sumpor,duikovespojeve,vodu),potrebnojeprijekonverzije prirodnogplinausintetskiplinizvritipreliminarnepripreme(desulfurizacija,separacija, dehidracija).5.1.2.2FischerTropsch-ova sinteza Katalitikim procesom u reaktoru iz sintetskog plina (ugljik-monoksid i vodik u odnosu 2:1), nastajutekuiugljikovodicirazliiteduljinelanaca.Unovijesevrijemekaokatalizator upotrebljavakobalt,doksejouvijekmoenaiiinaprimjenueljezakaokatalizatora. Kemijskareakcijaodvijaseprirelativnoniskojtemperaturi(200300C)itlaku(1040 bar), a prikazuje se izrazom: CO+2H2(CH2)+H2Oegzotermna reakcija 44 nCO+(2n+1)H2CnH2n+2+nH2Oegzotermna reakcija 5.1.2.3Hidrokreking i hidroizomerizacija Voenjemprocesahidrokrekingaihidroizomerizacijeprimjenomrazliitihtemperaturai pritisaka,moguseizugljikovodikarazliiteduljinelanacanastalihFischer-Tropsch-ovom sintezom, dobiti razliita tekua goriva. Produkti hidrokrekinga i hidroizomerizacije su tekua goriva vrlo visoke kvalitete i istoe. Naprimjer,kodtemperatureod180250Cnastajedizelgorivo.Zarazlikuoddizela dobivenografinerijskompreradomnafte,dizelgorivodobivenoGTLtehnologijomvrloje visokekvalitete,jernesadrisumpor,duik,benzen,poliaromatskeugljikovodike(PAH), ima visoki cetanski broj (kriterij na osnovi kojeg se procjenjuje kvaliteta goriva vii cetanski broj znai bolju kvalitetu goriva), a njegovim izgaranjem ne dolazi do emisije ugljik dioksida, sumpor dioksida, niti duikovih oksida. Slika 34Shematski prikaz Gas To Liquids tehnologije [10] ProduktiGTLtehnologijemogubiti:sintetskanafta,dizelgorivo,kerozin,ukapljeninaftni plin,etanol,dimetil-eter,raznamazivaivoskovi,tesirovinezapetrokemiju.Vanoje napomenuti da se GTL tehnologijom proizvode ista goriva, odnosno netoksina eko goriva (bez polutanata), kao to je propisano novim svjetskim i europskim standardima za goriva. SINTEZA UGLJIKOVODIKA NADOGRADNJA PROIZVODA SINTETSKI PLIN Goriva Maziva Spec. proizv. Para 2H2/CO H2O Prirodni plin Vosak 45 Slika 35Promjene kriterija istoe dizel goriva po evropskim normama (1996. 2005.) [10] Fizikalno-kemijskekarakteristikeprodukataGTLtehnologijeslinesuproduktima rafinerijskeprerade,tesezanjihovtransportmogukoristitiistaprijevoznasredstva,aza njihovouskladitenjestandardnaskladitarafinerijskihproizvoda.ZaproizvodeGTL tehnologije dakle nisu potrebni nikakvi specijalni brodovi ili skladita, kao to je to sluaj sa tekuim naftnim plinom (UNP) 5.1.3Ekonomski pokazatelji u GTL tehnologiji Promjeneuodnosimacijenatemeljnihenergenatasvedenihnaistiekvivalentenergetski sadraj,uuvjetimastalnog,gotovodramatinograstacijenanafte,upuujunaopravdanost ulaganja u nove tehnologije.Ekonominost GTL tehnologije moe se promatrati u odnosu na razliite imbenike: visoka cijena nafte kroz dui period i trend njenog daljnjeg rasta, niska cijena prirodnog plina racionalno iskoritavanje prirodnog plina iz izoliranih nalazita cijena transporta prirodnog plina proizvodnja goriva prema kriterijima odrivog razvoja, plaanjevelikihtaksizaemisijuugljikdioksida(izgaranjeplinanabakljama, rafinerijska proizvodnja, upotreba klasinih goriva i sl.) proizvodnja ultra istog goriva izuzetne kvalitete (bez sumpora, benzena poli-aromata, duikovih spojeva), veliko trite za proizvedene tekue ugljikovodike ulaganjasvjetskihkompanijauistraivanjaGTLtehnologijeusmislusmanjenja trokova proizvodnje. 46 O p e x2 4 %O sta lo2 %C ijenasiro vine2 2 %C ap e x5 2 %P r o iz v o d n j a s in t e t s k o g p lin a3 0 %F - T s in t e z a1 5 %F in a liz a c ij a p r o iz v o d a1 5 %O s t a lip r o c e s i1 0 %E n e r g e n t i1 5 %V a n j s k a p o s t r o j e n j a2 0 %Black&VeatchCompany,teautoriFosteriWheelerusvojimsustudijamaobradili13 postrojenjaGTLtehnologija,ukojimasedanasproizvodetekuagorivazatrite.Njihove studije ukazuju na strukturu ekonomskih veliina GTL tehnologije. Slika 36Struktura tijeka novca tipinogF-T GTL projekta [10] Slika 37Tipiancapital cost breakdownGTL projekta [10] PrimjenaGTLtehnologijeuproizvodnjiugljikovodikazahtjevaizraunavanjetrokovne uinkovitosti(uinkovitostsniskimtrokovima).ZatrokovnuuinkovitostGTLprojekta primjenjuje se izraz: Uinkovitost=toplinska vrijednost produkata/ toplinska vrijednost sirovine+ gorivo to znai, da GTL postrojenje treba raditi tako da se uz minimalnu potronju sirovina i goriva maksimalno povea proizvodnja tekuih ugljikovodika. AkoseisplativostGTLprojektapromatrasastanovitacijenenaftenatritu,tadajetoka pokriailibreakeven(gdjesuprihodijednakitrokovima)pricijeninafteod20do25 $/bbl. Potrebno je naglasiti, da je za investicije u GTL projekte vaan odnos cijena nafte i prirodnog plina na tritu. 47 Proizvodnja goriva GTL tehnologijom postaje vrlo privlana pri cijeni nafte iznad 35 $/bbl i cijeni prirodnog plina do 2 $/milijun kcal. SadanjiodnoscijenanafteiprirodnogplinapovoljanjezaulaganjauGTLtehnologiju. Osimtoga,cijenastrandednaturalgasiliprirodnogplinaiznekomercijalnihnaputenih leitavrlojeniska,buduidasutakvaleitauovomtrenutkuneiskoristivazauobiajeni nain proizvodnje i plasman na trite. PriocjeniulaganjauGTLprojektevanojenapomenuti,dakvalitetagorivadobivenaGTL tehnologijom u potpunosti odgovara novim svjetskim standardima za goriva, to nije sluaj s gorivomdobivenimrafinerijskomproizvodnjom.Dakle,iurafinerijetrebadodatnoulagati, toutjeenapovienjecijenarafinerijskihgorivanatritu,osobitodizela.Vesmodanas svjedoci rasta cijena dizel goriva. RazvojemipoboljanjemrazliitihdijelovaprocesaGTLtehnologije,trokoviukupnih ulaganja smanjivali su se tijekom godina, kao to je prikazano na slici (Slika 38). Slika 38Uinak poboljanja u GTL tehnologiji na ukupna ulaganja [10] Slika 39Komercijalno dokazana GTL tehnologija [10] Godine Ukupna ulaganja ($/bbl/d) 48 VanojenaglasitidapriodlucioprimjeniGTLtehnologijetrebaznatidalisudokazane rezerveprirodnogplinauodabranomleitudovoljnovelike,buduidaseGTLprojekti planiraju na najmanje 25 godina. 5.1.4Tehnoloka strategija na GTL tritu Svjetske kompanije, izravno zainteresirane za ulaganja u postrojenja GTL tehnologije, mogu se podijeliti u tri grupe: Naftne kompanije vezane za proizvodnju nafte, plina i goriva, Kompanije sa operativnim iskustvom u GTL tehnologiji, i Kompanije i institucije za razvoj GTL tehnologije. Nanarednojslicijeprikazudaljenihnekomercijalnihleitaprirodnogplinausvijetu.U prikaz nisu ukljueni lokaliteti s rezervama plinskih hidrata. Slika 40Lokaliteti udaljenih nekomercijalnih leita prirodnog plina u svijetu (2004g.) [10] Slika 41Lokaliteti postrojenja GTL tehnologije u svijetu (2004g.) [10] POSTOJEE PREDLOENO MOGUE 49 KomercijalnomGTLtehnologijomsmatraseproizvodnjavieod20000barela/dan.Velikesvjetske naftne kompanije kao to su Shell, ExonMobile, ConocoPhillips, BP, Chevron, Sasol, Syntroleum znaajna sredstva ulau u izgradnju postrojenja GTL tehnologije. Slika 42Ulaganja kompanije Shell (od laboratorija do svjetske proizvodnje) [10] Tablica 11 Lokacije i kapaciteti GTL proizvodnje u svijetu [10] DravaKompanija Kapacitet b/d DravaKompanija Kapacitet b/d Australija Sasol, ChevronTexaco 50,000PeruSyntroleum40,000 AustralijaShell75,000QatarShell, QPC75,000 AljaskaBP, Syntroleum30,000Qatar ExxonMobil,QPC 100,000 BolivijaGTL Bolivia10,000QatarSasol, QPC 34,000 BolivijaSyntroleum 103,000J. AfrikaPetroSa30,000 EgipatShell, EGPC75,000J. Afrika Sasol20,000 IndonezijaShell75,000USAConocoPhillip20,000 Indonezija Pertamina Rentech 16,000USAANGTL50,000 IranShell75,000USAExxsonmobil75,000 IranSasol110,000RusijaGazprompilot Nigerija ShevronTexacoSasol 34,000VenezuelaPDVSA15,000 MalezijaShell12,500JapanJNOCpilot Razvoj GTL tehnologije od laboratorija do postrojenja (Shell) 50 UTablici(Tablica11)navedenesudraveukojimajevieod80%otkrivenihrezervi prirodnog plina izrazito udaljeno od trita. Transportprirodnogplinasnavedenihlokacijavrlojeskupinemadovoljnoizgraenih plinovoda.Sada kad su opisane sve predmetne transformacije ugljikovodinih plinova, na slijedeoj slici daje se preglednajpovoljnijih podruja za svaki od njih, u ovisnosti o kapacitetu i udaljenosti (Slika 43). Slika 43Ovisnost isplativosti transporta svih vrsta plinova razliitim nainima o kapacitetu i udaljenosti [9] 5.1.5Zakljuak Promjeneuodnosimacijenatemeljnihenergenata,svedenihnaistiekvivalentenergetski sadraj,uuvjetimastalnog,gotovodramatinograstacijenenafteotvorilisuprostorza mogunost koritenja proizvoda dobivenih pretvorbom prirodnog plina GTL tehnologijom. MotiviulaganjanaftnihkompanijauGTLtehnologiju,akoihpogledamopragmatino,su slijedei: iskoristivost komercijalno nezanimljivih, od trita udaljenih leita prirodnog plina iskoristivostprirodnogplinaspodruja,gdjesuvrlomalemogunostiizgradnje kvalitetnog transportnog sustava, rjeenje za smanjenje zagaenja program zemalja potpisnica Kyoto Protokola, 51 proizvodnjagorivavisokekvalitete,kojaodgovarajusvjetskimieuropskim standardima (goriva bez sumpora, benzena, poli-aromata, duikovih spojeva), proizvodnja goriva za uvjete odrivog razvoja, i veliko trite za proizvedena goriva i/ili ugljikovodike za petrokemijsku industriju GTLprojektibazirajusenaproizvodnjigorivazanajmanje25godina(potrebnesu adekvatne rezerve prirodnog plina GTLtehnologijomse,izzasadanekomercijalnihleita,ubudunostimoeproizvesti250 bilijuna barela sintetske nafte. 5.2Vodik (H2) 5.2.1Openito o elementu Vodikjekaoelement1766.g.prepoznaoSirHenryCavendish(Engleska).Imemudaje Lavoisierizrijeigrkogpodrijetlahydrogenes(vodustvara).Slobodanjevrlorairenu prirodi;uzemnomplinu,ekshalacijamavulkanaidr.,aliseumalimkoliinamanalaziu atmosferi. Vezan je u sastojcima vode i hidrata, svih kiselina i baza, hibrida i ugljikovodika, kao i gotovo svih drugih organskih spojeva. Na zemlji je po teini deveti najrasprostranjeniji element, a po broju atoma drugi. Slobodni vodik je plin bez boje, mirisa i okusa. Slika 44Gorenje Hindenburga [11] Na ovoj slici se moe jasno vidjeti zapaljivost plinovitog Vodika. Nekada su se ovakvi zrani brodovikoristilizaprijevozputnika,radiugodeputovanja,noradiopasnostiodvodikai skupoe