حمل و نقل گاز طبیعی

رشد صنعت گاز طبیعی تا حد زیادی به توسعه سیستم های خط لوله کارآمد بستگی دارد. اولین خط لوله فلزی بین Titusville و Newton، Pennsylvania، در سال 1872 ساخته شد. این سیستم چدنی با قطر 2.5 اینچ- (6.4{6}}cm-) گاز طبیعی را برای حدود 250 مشتری مسکونی با فشار حدود 80 پوند در هر مربع تامین می کرد. در اوایل قرن بیست و یکم بیش از 500000 کیلومتر (300000 مایل) خط لوله انتقال اصلی و 3.4 میلیون کیلومتر (2.1 میلیون مایل) خط لوله توزیع کوچکتر در ایالات متحده کار می کرد که بیش از 672 میلیارد متر مکعب (24 تریلیون مکعب) گاز طبیعی در سال را به حدود 70 میلیون مشتری تحویل می داد. روسیه، بزرگترین صادرکننده گاز جهان، بیش از 160،000 کیلومتر (100،000 مایل) خط لوله انتقال با ظرفیت انتقال بیش از 600 میلیارد متر مکعب (21 تریلیون متر مکعب) گاز طبیعی در سال را اداره می کرد.

خطوط لوله گاز مدرن بسته به کاربردشان در اندازه های متعددی ساخته می شوند که قطر آنها از 15 سانتی متر (6 اینچ) برای خطوط تغذیه کننده تا قطرهایی مانند 60، 106 و 122 سانتی متر (24، 42 و 48 اینچ) برای خطوط لوله انتقال است. بزرگترین خطوط اصلی روسیه قطری به اندازه 140 سانتی متر (56 اینچ) دارند. خطوط لوله انتقال بزرگ با فشار تا حدود 8 مگا پاسکال (MPa) یا بیش از 1000 psi کار می کنند. (در نقاطی از جهان که از سیستم متریک استفاده می کنند، فشار خط لوله نیز بر حسب میله اندازه گیری می شود. یک بار برابر با 100 کیلو پاسکال است، بنابراین 8 مگاپاسکال یا 8000 کیلو پاسکال 80 بار است.) ایستگاه های کمپرسور خودکار تقریباً در هر 100 کیلومتر (60 مایل) در امتداد خطوط لوله قرار دارند تا فشار سیستم را افزایش دهند و بر افت فشار سیستم غلبه کنند.

وجود میادین گاز طبیعی در مناطقی از جهان دور از مقاصد بازار، وسیله ای کارآمد برای حمل و نقل اقیانوسی مسافت طولانی-به وجود آورده است. از آنجایی که گاز طبیعی مایع (LNG) تنها 0.16 درصد (1/600) از حجم گاز را اشغال می کند، تجارت بین المللی به طور طبیعی در LNG توسعه یافته است. کارخانه‌های روان‌سازی مدرن از چرخه‌های آبشاری یخچالی خود استفاده می‌کنند، که در آن گاز از دی‌اکسید کربن پاک می‌شود، خشک می‌شود و سپس تحت یک سری مراحل انبساط فشرده{6} قرار می‌گیرد که طی آن تا دمای مایع‌سازی (تقریباً -160 درجه [-260 درجه فارنهایت]) خنک می‌شود. توان تراکمی مورد نیاز معمولاً با مصرف بخشی از گاز موجود تامین می شود. پس از مایع سازی، گاز در تانکرهای مخصوص طراحی و عایق بندی شده به بندر مصرف کننده منتقل می شود و تا زمان نیاز در مخازن یخچال نگهداری می شود. تبدیل مجدد مایع به بخار به یک منبع گرما نیاز دارد. اغلب از روشی کم‌هزینه استفاده می‌شود، مانند تبادل گرما با حجم زیادی از آب دریای نزدیک. تمام روش های مایع سازی، انتقال و تبدیل مجدد به گاز شامل اتلاف انرژی قابل توجهی است که می تواند به 25 درصد از محتوای انرژی اصلی گاز نزدیک شود.