GNL : la liquéfaction du gaz naturel

Pour transformer du gaz naturel en GNLLe GNL est du gaz naturel liquéfié (LNG en anglais), constitué presque exclusivement de méthane... , ou gaz naturel liquéfié, il faut le refroidir à une température d’environ -160 °C, légèrement variable selon la qualité du gaz. Pour cela, des gazoducs l'acheminent du site d’extraction vers une usine de liquéfactionLa liquéfaction désigne l'un des changements d'état de la matière, de l'état gazeux vers l'état liquide... proche, où il passe par plusieurs étapes¹ :

• le traitement. Après son extraction, le gaz naturel contient des composés, comme l’eau ou le mercure, qu’il faut éliminer pour respecter les conditions de commercialisation et préparer l’étape de liquéfaction. Certains composés présents risquent de corroder ou d’altérer les installations et de provoquer des dépôts lors de la liquéfaction à très basse température ;
• le refroidissement. Après un premier refroidissement du gaz, une distillation sépare les hydrocarburesLes hydrocarbures sont des composés chimiques dont les molécules sont constituées d'atomes de carbone et d'hydrogène... , comme le propane et le butane ; ceux-ci rejoignent la filière du GPLLe GPL est un mélange d'hydrocarbures légers issus pour partie du raffinage des bruts pétroliers (environ 40 %)... , ou gaz de pétrole liquéfié, qui peut être utilisé comme carburantUn carburant est un combustible liquide (comme l'essence), gazeux (comme le GPLc) ou solide (comme un propergol)... . Le gaz passe ensuite dans une succession d’échangeurs thermiques qui, suite à plusieurs étapes de refroidissement, abaissent sa température jusqu’à -160 °C et l’amènent à l’état liquide. Ces refroidissements sont obtenus par échange thermique avec un ou plusieurs fluides hydrocarbures tournant en circuit fermé. Ces équipements constituent le « train de liquéfactionSuccession d'échangeurs thermiques en série permettant d'abaisser progressivement la température du gaz naturel jusqu'à - 160 °C...  ». Plusieurs peuvent être installés sur un même site ;
• le stockage. Liquide, le gaz naturel est environ 600 fois moins volumineux que sous forme gazeuse aux conditions ambiantes, tout en conservant les mêmes propriétés : il est incolore, non toxique, et ininflammable en absence d’oxygène. Le stockage se fait à pression atmosphérique dans de grands réservoirs, dans l’attente de son chargement à bord des méthaniers (Voir le décryptage : « GNL : le transport par méthanier et la regazéification »).  

Les usines de liquéfaction sont situées au plus près des zones de production. Lorsque le gaz est produit en mer, il est souvent amené à terre par gazoducCanalisations destinées à transporter du gaz sur de longues distances (sur terre ou au fond de la mer). . Mais récemment, des systèmes de liquéfaction offshore font l’objet de développement. Plusieurs projets de « GNL flottant » sont à l’étude². Ce type d’usine GNL sur support flottant ouvre de nouvelles perspectives aux pays producteurs pour rentabiliser des gisementsUn gisement est une accumulation de matière première (pétrole, gaz, charbon, uranium, minerai métallique, substance utile…)... gaziers offshores, difficiles à exploiter de façon conventionnelle.

Sources : 

(1) Total

(2) Shell