Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
La liquéfaction du gaz naturel, déjà employée pour le transport par bateau sur de grandes distances, pourrait se développer dans des proportions très importantes dans les décennies à venir. Cette opération a plus d’un intérêt, le plus grand étant la réduction du volume du gaz d’un facteur 600. Cet article décrit la chaîne de transport, avec tout d’abord les procédés de liquéfaction, basés sur des cycles à compression-détente, puis ceux de regazéification, effectués généralement en pression. Une comparaison des coûts de transport par canalisation terrestre et par chaîne GNL est ensuite exposée, avant de présenter un exemple de calcul d’une unité de liquéfaction de gaz naturel.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Béatrice FISCHER : Ingénieur de recherche IFP – Lyon
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Gilles FERSCHNEIDER : Ingénieur de recherche IFP – Lyon
INTRODUCTION
Pourquoi liquéfier le gaz naturel : pour pouvoir réduire son volume (d'un facteur 600) et ainsi pouvoir le transporter par bateau sur de très grandes distances, ou à travers des mers profondes (lorsque le transport par gazoduc n'est pas économique). Une fraction de plus en plus importante du gaz naturel est transportée ainsi, au fur et à mesure que les ressources locales et proches s'épuisent chez les gros consommateurs, aussi bien aux États-Unis qu'en Europe. Cette proportion, de l'ordre du quart aujourd'hui, pourrait passer à plus du tiers d'ici 15 ans, alors que la quantité totale échangée va aussi augmenter de 50 % ou plus. Le transport par bateau permet également de s'affranchir des contraintes géostratégiques et de ne pas dépendre d'un fournisseur unique. En 2008, environ 200 millions de tonnes de gaz naturel ont été liquéfiés, dont 40 % dans des unités démarrées dans les années 2000. Les unités actuellement en construction permettront de produire 100 millions de tonnes supplémentaires. La construction de terminaux de réception explose également – 280 millions de tonnes installés.
La liquéfaction est également employée – en plus petite capacité – pour faire face aux variations saisonnières de consommation, en stockant une partie du gaz sous forme liquide en période de plus faible consommation, pour le vaporiser lorsque la demande est forte.
Dans certains pays, le gaz naturel liquéfié GNL est livré par camion aux consommateurs éloignés des réseaux de distribution du gaz.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 1996 par Pierre PETIT
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Exemples de calcul d'une liquéfaction de gaz naturel
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5. Analyse des coûts
5.1 Comparaison des coûts de transport par canalisation (terrestre) et par chaîne GNL
Le coût de la canalisation varie pratiquement linéairement avec la distance, alors que celui de la chaîne GNL en dépend peu ; il y a égalité des coûts pour une distance de transport qui dépend des quantités transportées (tableau 3).
Le coût spécifique du transport par canalisation varie comme la puissance (– 0,4) du débit de la canalisation, alors que, pour la chaîne GNL, il est à peine fonction de la taille du projet et varie au plus comme la puissance (– 0,1) de la taille.
Remarque : signalons aussi le transport par canalisation immergée en fonds marins. À ce jour, on n'en connaît qu'une réalisation pour le transport de gaz algérien vers l'Italie via la Tunisie : la canalisation est immergée jusqu'en Sicile. Un projet est en cours de négociation pour du gaz algérien à travers le détroit de Gibraltar. Le coût linéaire semble s'élever aujourd'hui à 3 ou 4 fois celui de la canalisation terrestre. Cette solution ne peut concurrencer la chaîne GNL que si la distance totale du transport est modérée et la part de canalisation à immerger faible.
5.2 Coût d'une chaîne GNL à partir du Moyen-Orient vers l'Europe
Il ne sera question ici que de l'investissement, qui est l'élément essentiel du coût total. En effet, bien que l'énergie dépensée (autoconsommation du complexe) pour le fonctionnement de l'usine de liquéfaction soit considérable (10 % environ de la production nette en termes de pouvoir calorifique), en coût annuel d'exploitation, elle correspond à seulement 0,5 % de l'investissement de la chaîne de transport, cela à cause du coût très bas de l'énergie thermique en ce point situé en amont de la chaîne. En ce qui concerne les navires et les terminaux, les consommations sont relativement faibles.
Dans le cas des canalisations, il faut prendre en compte l'énergie consommée par les stations de recompression à un coût qui augmente au fur et à mesure que l'on s'éloigne de la source. Les stations de recompression sont généralement équipées de turbines à gaz et, pour 5 000 km,...
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Analyse des coûts
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - L'AIR LIQUIDE, Division scientifique - Encyclopédie des gaz. - Amsterdam, Elsevier (1976) http://encyclopedia.airliquide.com/encyclopedia.asp?CountryID=3=2.
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(2) - ROJEY (A.) - Le gaz naturel production traitement transport. - Édition Technip (1994).
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(3) - MADDOX (R.), MORGAN (J.) - Gas conditioning and processing. - Campbell Petroleum Series (1998).
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(4) - Gas Processors. - Association Engineering Data Book (1988).
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(5) - TUSIANI (M.D.), SHEARER (G.) - LNG a non technical guide. - PennWell (2007).
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(6) - KIDNAY (A.J.), PARRISH (W.R.) - Fundamentals of natural gas processing. - Taylor and Francis (2006).
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(7)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Hysys d'Aspentech https://www.aspentech.com/en/products/engineering/aspen-hysys
Mule d'Aspentech http://www.aspentech.com/htfs/software/compact/muse_soft.asp
HAUT DE PAGE
GNL11 – Birmingham Royaume-Uni, 1 volume, 3-6 juil. 1995
GNL12 – Perth Australia, 2 volumes, 4-7 mai 1998
GNL13 – Séoul Corée, 2 volumes, 14-17 mai 2001
GNL14 – Doha Qatar, 21-24 mars 2004 http://www.lng14.com.qa/lng14.nsf/index2.htm
GNL15 – Barcelone Espagne, 24-27 avr. 2007 http://www.lng15.com/
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