Thread by @princertitude

<THREAD> Le gaz naturel liquéfié (GNL ou LNG en anglais)
On parle de méthane (CH4) mais pas que.

Pourquoi liquéfier le CH4? On va voir que c'est loin d'être simple, que c'est coûteux. Et bien pour le transporter autrement que par pipe. Le transport par pipe c'est génial mais ça vous lie un peu avec celui qui est au bout donc ça a des inconvénients et puis la géopolitique...

Suivant les distances à parcourir et les quantité, le transport sous forme liquéfiée peut être économiquement beaucoup plus intéressant.

En le liquéfiant, il devient transportable économiquement par tanker car il va occuper prêt de 10 fois de volume en moins . Pour vous situer voici quelques températures de liquéfaction à pression atmosphérique.

Le cycle de transport du puit au client donne cela donc:

On va d'abord extraire tout ce qui pourrait nous gêner par la suite, bref ce qui ne se vend pas, ce qui corrode, ce qui dérange... Ensuite on va retirer ce qui n'est pas du CH4 du mieux que l'on peut pour atteindre les specs commerciales du gaz naturel qui est un mélange en fait

Donc une usine de liquéfaction c'est ça en gros: du prétraitement et de la cryogénie. Vue du ciel d'une usine que je connais bien, Balhaf au Yémen.

Il existe une multitude de procédés en fonction des types de gaz arrivant à l'usine, en fonction du gisement et de sa productivité. Je ne vais pas rentrer dans les détails mais je donnerai quelques exemples.

Les productivité recherchées dépendent du marché visé. Le FLNG ici c'est une usine de liquéfaction flottante, située sur le champs, enfin à la surface)

Voici ici différents procédés ainsi que leur puissance spécifique. Plus elle est élevée moins le rendement est bon. C'est la puissance nécessaire pour liquéfier 1 tonne de LNG.

Le principe de base pour liquéfier c'est de refroidir après avoir comprimer, comme le circuit de refroidissement de votre frigo, sauf qu'ici on la descendre très bas en température avec des débits très importants donc ça sera plus complexe.

Un process simple ici, le SMR pour Single Mixed Refrigerent

Un process plus compliqué avec une cascade de plusieurs réfrigérants pus

Les matériels de base sont des échangeurs de chaleur (pour échanger de la chaleur entre fluide process et fluide frigo) et des compresseurs...puis des tuyaux, plein de tuyaux.

Des compresseurs (ouverts ici)

Des échangeurs

Le gaz naturel est refroidit par des gaz réfrigérant qui eux mêmes doivent être refroidis par ... de l'eau ou de l'air.

Donc suivant la situation, on refroidit à l'air ou à l'eau le cycle frigo

Une fois le gaz liquéfié, on va le stocker en attendant de le charger dans un tanker. Une grosse bouteille thermos en somme. Plusieurs technologies existent

Concernant le transport, 2 types de tanker existent. Les spherical tanks ou les tanker à membrane.

Les tankers à membranes sont des coques spécifiquement créés pour cette application. Les autres sont des coques classiques dans lesquelles on pose des sphères

Voici l'intérieur d'un tanker à membrane (une Thermos flottante géante) 36% de nickel ... Une société française est leader dans la conception : Gaztransport & Technigaz, GTT

Arrivé au terminal de livraison, on rempli des réservoirs du même type que ceux de l'usine de liquéfaction. Puis on va regazéifier pour injecter sur un réseau de pipe. Pour regazéifier: échangeurs avec eau de mer ou chaudière gaz... ça dépend

Voici le principe:

Et avant d'injecter le gaz sur le réseau, on va l'odoriser, car il est inodore, afin d'en faciliter la détection de fuite par les utilisateurs: "ça sent le gaz" c'est en fait ça sent le tétrahydrothiophène" un truc avec du soufre, donc ça pue.
Voilà!

Vous avez des puits offshore et vous voulez faire de la liquéfaction en mer? Voici le FLNG. C'est gros...

Oh, un bac de GNL sur un de mes spots de kite!

Petite erreur. Pas 10 mais 600.