Doğal Gaz; Taşıma, Depolama, Dağıtım Zinciri (transport, storage, distribution)

Taşıma

LNG yeni bir ürün değildir, yaklaşık olarak 45 yıldır özel araçlarla taşınmaktadır. LNG -160° C ye dayanıklı çift cidarlı özel bölmeleri olan kriyojenik tanklarda kara, deniz ve demir yollarıyla taşınır; düz tabanlı, dikey ve silindiriktir, vakum izolasyonludurlar. Tanklar genellikle paslanmaz çelik (36% Ni) veya aluminyum alaşımından yapılır, kullanım süreleri 30-40 yıl dolayındadır.

Gaz halindeki doğal gaz boru hatlarıyla taşınır. Doğal gaz üretim kuyuları genellikle tüketim sahalarından uzakta olduğundan gazın üretildiği bölgelerden tüketicilere etkin ve verimli bir şekilde taşınması için geniş ve özenli bir sisteme gerek vardır. Doğal gaz taşıma sistemi karmaşık bir boru hatları ağıdır. Gaz kuyu başından düşük basınçlı ve küçük çaplı toplayıcı boru hatlarıyla alınarak proses fabrikasına taşınır, buradan işlenmiş doğal gaz ayrı boru hatlarıyla siteler arası ve/veya site içi dağıtıma verilir.

Boru hatları sisteminde çeşitli kontrol ve dağıtım ekipmanları bulunur; çok değişik çaplı borular (~0.5-48 inç), kompresör istasyonları, ölçme istasyonları, çeşitli valfler ve veri toplama düzenekleri bulunur. Sistemin çalışması, bakımı ve güvenliği uzman ekiplerin kontrolleri altındadır; sızıntı izleme, markalama, örnek alma, koruyucu bakım, acil alarmlar aynı karmaşık sistem içinde yeralan çalışmalardır. Günümüzün ileri data izleme teknolojileriyle yöneticiler boru hatları sistemlerini yakından takip edilebilmektedir; bunlar, uydu ve telefon hatlarıyla koordineli çalışan, boru hatlarını ve gaz akımını farklı bölgelerde tarayabilen bilgisayar sistemleridir. Bu bilgilerin bazılarına üreticiler de ulaşabilmektedir. Boru hattı şirketleri PIG denilen “akıllı robotik izleyiciler” kullanarak boru hatlarının iç duvarlarını kontrol ederler, iç çaplarını ölçerek malzemenin durumuyla ilgili bilgiler elde edebilirler.

Depolama

Doğal gaz uygun koşullar seçilmesi halinde çok uzun süreler depolanabilir. Doğal gazı keşif, üretim ve taşınması zaman alıcı işlerdir; istenilen yere ulaştığında ise tamamı hemen kullanılmayacağından depolamaya gerek vardır. Depolama noktaları genellikle pazar merkezlerine yakın veya kolay ve ekonomik olarak ulaşılabilir olacak şekilde seçilir.

Doğal gaz depolaması iki genel grup altında toplanabilir; gaz halinde depolama ve sıvılaştırılmış halde depolama.

Depolama süresince ürün kaybını en az düzeyde tutabilmek için moleküler elek adsorberli vakum sistemi uygulanır.

Gaz Halinde Depolama

Doğal gaz genellikle doğal yeraltı rezervuarlarında depolanır. Üç temel tip yer altı deposu vardır; bunlar,

  • Boşalmış gaz rezervuarları,
  • Su rezervuarları ve
  • Tuz mağaralarıdır.

Yeraltı depolamasına uygun olan oluşumlar önce depo olarak kullanılmak üzere şartlandırılır. Sonra doğal gaz injekte edilir ve fazla gaz alması için basınçlandırılır. Bu durumda yer altı oluşumu basınçlı bir depo tankı haline gelir. Ancak, tıpkı yeni açılmış bir petrol kuyusunda olduğu gibi, bu tip yer altı tanklarından da basınç kuyu basıncının altına düştüğünde injekte edilen gazın bir kısmı geri alınamaz; Bu gaz yatakta kalır.

Boşalmış gaz rezervuarları en uygun yer altı depolama oluşumlardır, jeolojik yapıları çok iyi bilindiğinden tercih edilen güvenli ve ekonomik depolardır.

Doğal su rezervuarları poröz ve geçirgen kayaçlardan meydana gelmiş sulu oluşumlardır. Bu yapılar bazı durumlarda şartlandırılarak doğal gaz deposu olarak kullanılırlar, ancak uygun koşullara getirilmesi pahalıdır, bu nedenle de yakınlarında boşalmış gaz rezervuarları bulunmayan bölgelerde kullanılır.

Yeraltı tuz mağaraları da doğal gazın depolanabileceği oluşumlardır; bunların duvarları çelik kadar güçlüdür, dolayısıyla uzun süreli depolamada uygulanan basınç altında yapının bozulma olasılığı düşüktür.

Yer altı doğal gaz depolama tiplerine bir örnek olarak Şekil-1‘de U.S.A. doğal gaz depolama kapasiteleri verilmiştir.


Şekil-1: Yer altı gaz depolama kapasiteleri,
('Natural Gas Storage in the United States in 2001'


Sıvılaştırılmış Halde Depolama

Doğal gaz, yeraltı depolamanın dışında sıvılaştırılmış halde de (LNG) depolanır ve taşınır. LNG daha az yer kaplaması nedeniyle gerek depolamada ve gerekse taşımada tercih edilir. Küçük çaplı NLG fabrikalarında uzun süreli değil 5-10 günlük gibi kısa süreli depolamalar yapılır.

LNG yerüstü veya yeraltına gömülü değişik kapasitedeki büyük tanklarda depolanır. En büyük yerüstü (180 000 m3) ve yer altı (200 000) m3 tankları 2000 yılında Japonya’da yapılmıştır; bunlar %36 nikel-çelikli membran içeren beton içinde inşa edilmiş tanklardır. Dikey ve yatay sabit depolama tankları 60-500 m3 kapasiteli olabilir; uzun süreli depolamalarda 24 bar basınç altında tutulur.

DAĞITIM ZİNCİRİ





Şekil-2: Doğal gaz dağıtım zinciri


GERİ (hampetrolden petrokimyasallara)