液化天然气.docx

一、液化自然气（LNG）液化自然气（LiqUifiedNaturalGas,简称LNG）,主要成分是甲烷,被公认是地球上最洁净的能源“无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同fit气态自然气体积的1/600,液化自然气的重量仅为同体积水的45%左右。其制造过程是先将气田生产的自然气净化处理，经一连串超低温液化后，采用液化自然气脂运送。燃烧后对空气污染特别小，而且放出热量大，所以液化自然气好。它是自然气经压缩、冷却，在-160度下液化而成。其主要成分为甲烷，用专用船或油罐车运输，使用时重新气化.20世纪70年月以来，世界液化自然气产量和贸易量快速增加，2005年LNG国际贸易量达1888.1亿立方米，龄大出口国是印度尼西亚，出口314.6亿立方米；最大进口国是日本763.2亿立方米。二、国内外概况及进展趋势1941年在美国克利夫兰建成了世界第一套工业规模的LNG装置，液化力量为8500m3/d。从60年月开头，LNG工业得到了迅猛进展，规模越来越大，基本负荷型液化力量在2.5×104m3/d.据资料网介绍，目前各国投产的LNG装置已达160多套，LNG出口总量已超过46.18×106t/a。自然气的主要成分是甲烷，甲烷的常压沸点是-161X?.临界温度为-84C,临界压力为4.1MPa.LNG是液化自然气的简称，它是自然气经过净化（脱水、脱烧、脱酸性气体）后4,采纳节流、膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的5,2.1 国外讨论现状国外的液扮装翼规模大、工艺简单、设施多、投资面，基本都采纳阶式制冷和混合冷剂制冷工艺，目前两种类型的装置都在运行，新投产设计的主要是混合冷剂制冷工艺，讨论的主要目的在于降低液化能耗。制冷工艺从阶式制冷改进到混合冷剂制冷循环，目前有报道又有CII-2新工艺6.该工艺既具有纯组分循环的优点，如简洁、无相分别和易于掌握，又有混合冷剂制冷循环的优点，如自然气和制冷剂制冷温位林作较好、功效高、设施少等优点。法国Axens公司与法国石油讨论所（IFP）合作，共同开发的一种先进的自然气液化新工艺Liquefin首次工业化，该工艺为LNG市场奠定了基础。其生产力量较通用的方法高15%-20%,生产成本低25%。使用Liquefin法之后，每单元液扮装置产量可达600X104Vy以上。采纳Liquefin工艺生产LNG的费用每吨可降低25%7J,该工艺的主要优点是使用了粉片式换热器和热力学优化后的工艺，可建设超大容量的液扮装HLAxens已经给美国、欧洲、亚洲等几个主要地区提出访用该工艺的建议，井正在进行前期设计和可行性讨论。IFP和Axens开发的LiqUefin工艺的平安、环保、有用及创新特点最近已被世界认可，该工艺获得了化学工程师学会授予的“工程优秀奖8,美国镌克彼斯高校工程试验站，开发了一种新型自然气液化的技术GTL技术已申请专利。该技术比目前开发的GTL技术更适用于小规模装置，可加工305X104m3/d的自然气。该试验站的GTL已许可给合成燃料（Synfuels）公司。该公司在A&M高校校内四周建立了一套GTL中试装置.，目前正在进行经济性模拟分析。新工艺比现有技术简洁的多，不需要合成气，除了发电之外，也不需要使用氧气。其经济性、规模和生产方面都不同于一般的费托GTL工艺。第一套工业装置可能在2004年上半年建成9）。2.2 国内讨论现状早在60年月，我国科委就制订了LNG进展规划，60年月中期完成了工业性试验，四川石油管理局威远化工厂拥有国内最早的自然气深冷分别及液化的工业生产装置，除生产He外，还生产LNG,1991年该厂为航天部供应30tLNG作为火箭试验燃料。与国外状况不同的是，国内自然气液化的讨论都是以小型液化工艺为H标，有关这方面的文献发表较多10,以下就国内现有的自然气液扮装置工艺作简洁介绍。2.2.1 四川液化自然气装置由中国科学院北京科阳气体液化技术联合公司与四川简阳市科阳低温设施公司合作研制的300lh自然气液扮装巴，是用LNG作为工业和民用气调峰和以气代油的示范工程。该装置于1992年建成，为LNG汽车讨论供应LNG该装置充分采用自然气自身的压力，采纳气体透平膨胀机制冷使自然气液化，用于民用自然气调峰或生产LNG,工艺流程合理，采纳气体透平膨胀机，技术较先进。该装置基本不消耗水、电，属节能工程，但液化率很低，约10%左右，这是与它的设计原则全都的。2.2.2 吉林油田液化自然气装置由吉林油田、中国石油自然气总公司和中科院低温中心联合开发研制的500lh撬装式工业试验装置于1996年12月整体试车胜利，该装置采纳以氮,气为冷剂的膨胀机循环工艺，整个装罚,由10个接块组成，全部设施国产化11,该装酉采纳气体轴承透平膨胀机；国产分子筛深度脱除自然气中的水和CO2,工艺流程简洁，采纳撬装结构，符合小型装置的特点,采纳纯氮作为制冷工质，功耗比采纳冷剂的膨胀机循环要高。没有充分采用自然气自身压力，将自然气在中压下（5.0MPa左右）液化（较高压力下液化既可提高氮,气的制冷温度，又可削减制冷负荷），因此该装置功耗大。2.2.3 陕北，田液化自然气1999年1月建成投运的2×104m3/d“陕北气田LNG示范工程"是进展我们我国LNG工业的先导工程，也是我们我国第一座小型LNG工业扮装置。该装置采纳自然气膨胀制冷循环，低温甲呼洗和分子筛干燥联合进行原料气净化，气波制冷机和透平膨胀机联合进行低温制冷，燃气机作为循环压缩机的动力源，采用燃气发动机的尾气作为加热分子筛再生气的热源。该装置设施全部国产化。装目的胜利投运为我们我国在边远油气田上采用自然气生产LNG供应了阅历12。2.2.4 中原油田液化自然气装置中原油田曾经建设了我们我国最大的LNG装置，原料气规模为26.65×104m3/d、液化力量为IoXIO4m3Q、储存力量为1200m3、液化率为37.5%（13.目前，在充分吸取国外先进工艺技术的基础上，结合国内、国外有关设施的状况，主要针对自身气源特点，又讨论出LNG工艺技术方案14。该工艺流程采纳常用的分子筛吸附法脱水，液化工艺选用丙烷预冷+乙烯预冷+节流。装置在原料气量30×104m3/d时，收率高达51.4%,能耗为0.13KwhNm3，其优点在于各制冷系统相对独立，牢靠性、故捷性好.但是工艺相对较简单,须两种制冷介质和循环，设施投资高.由该厂充分采用了油田气井自然气的压力能，所以液化成本低。2.2.5 天津高校的小型液化自然气（LNG）装置小型LNG装置与大型装翼相比，不仅具有原料优势、市场优势而且投资低、可搬迂、敏捷性大15LNG装置主要是用胺基溶剂系统对自然气进行预处理，脱除CO2等杂质；分子筛脱水；液化几个步骤。装置采纳单级混合制冷系统：闭合环路制冷循环用压缩机压缩制冷剂。单级混合制冷剂工艺操作简便、效率高，适用于小型LNG装置。压缩机的驱动机可用燃气轮机或电动马达。电价低的地区可优先考虑电动马达（成本低、修理简洁）.在燃料气价格低的地区，燃气透平将是更好的选择方案,经济评估结果表明，采纳燃气轮机驱动机的液扮装置，投资费要比对用电动马达高出200万400万美元。据对一套15X106ft3/d液扮装置进行的成本估兜，调峰用的LNG项Fl储罐容积为10万m3,而用于车用燃料的LNG项目仅需700m3储然，导致最终调峰用的LNG成本为2.032.11美元1000ft3,而车用LNG成本仅0.980.99美元/1000ft3。2.2.6 西南石油学院液化新工艺该工艺日处理3.0X104m3自然气，主要由原料气（CH4:95.28%,CO2:2.9%）脱CO2、脱水、丙烷预冷、气波制冷机制冷和循环压缩等系统组成。以SRK状态方程作为基础模型，开发了自然气液化工艺软件。自然气压缩机的动力采纳自然气发动机，小负荷电设施用自然气发电机组供电，解决了边远地区无电或电力紧急的难题。由于边远地区无集输管线可采用，将未能液化的自然气循环压缩，以提海整套装置的自然气液化率.装置采纳一乙醉胺法（MK-4）脱除CO2。由于处理量小，脱二氧化碳的汲取塔和再生塔应采纳高效城料塔16。由于混合制冷剂，国内没有成熟的技术和设计、运行管理阅历，仪表掌握系统较简单。同时考虑到原料气中甲烷含量高，有压力能可以采用。故采纳自然气直接膨胀制冷作为自然气液化循环工艺17。气波制冷属于等端膨胀过程，气波制冷机是在热分别机的基础上，运用气体波运动的理论研制的。在结构上汲取了热分别机的一些优点，同时增加了微波汲取腔这一关键装置，在原理上与热分别机存在明显不同，更加有效地采用气体的压力，提高了制冷效率。2.2.7 哈尔滨燃气工程设计讨论院与哈尔滨工业高校LNG系统主要包括自然气预处理、自然气的低温液化、自然气的低温储存及自然气的气化和输出等18卜经过处理的自然气通过一个多级单混冷凝过程被液化，制冷压缩机是由自然气发动机驱动。LNG储窿为一个双金屈壁的绝热罐，内罐和外罐分别是由银钢和碳钢制成19,循环气体压缩机一般采纳自然气驱动，可节约运行费用而使投资快速收回.压缩机一般采纳非涧滑式特别设计，以避开自然气被润滑油污染20。采纳装有电子速度掌握系统的透平，而且新型透平的最终几级叶片用钻合金制造，改善了机械运转。安装于透平压缩机上的新型离合器是挠性的，它们的牢靠性比较高，还可以调整间隙。福建省莆田燃气电厂首台机组投产2022年12月23日上午，福建LNG（液化自然气）站线项Ii一期工程新增3、4#储罐鼓燃气电厂首台机组投产仪式，在福建省前田市湄洲湾秀屿港区隆重进行。此次新增的3、4#储罐项目建设完工后将使得福建LNG站线项目储罐容量达到64万立方米，能满意10台发电机组一年多次满发、停发的恶劣工况.新增储罐将大大增加储气调峰的敏捷性，为现有用户的用气平安性以及新增用户的敏提性供应保障。依据规划，2022年-2022年之间，福建省内将形成“两纵两横、南北延长"的自然气管网格局。其中环网布置是从漳州沿若港龙高速至龙岩，从福州沿着京福高速至南平，再从南平经漳平、永安、三明、沙县到龙岩，与现在福州至漳州管线形成“两纵两横”的环状供气管网架构，以此环网为供气平台，接引相应输气支线和设置分输站，掩盖省内主要用气市场.而“南北延长”调度干线则是指从福州经宁德、福安、北上福鼎：从厦门翔安经漳州、漳沛南下诏安，届时福建全省的老百姓都可以同步用上清洁环保的自然气。同时，采纳重型9F燃气蒸汽联合循环发电机组的由IH燃气电厂#1机组于此前顺当通过168小时试运行，现已正式投产。据悉，莆出燃气电厂一期工程将建4套发电机组，项目总投资为50.8亿元，一期工程投产后，年发电量为60亿千瓦时。电厂使用清洁能源LNG,能有效推动节能减排，提南一次能源至二次能源的转换率，每年可削减二氧化碳排放量约200万吨.其在建的#2号机组现己完成部分工程调试，有望在2022年4月实现投产试运。全球液化自然气供需猜测分析液化自然气历来是一种细分市场产品。它的消费量Fl前正以每年10%的速度增长，而相比之下，管道煤气的年增速仅为2%。液化自然气是全球增长最快速的能源市场之一。由于欧洲和北美地区的自然气储量已接近或仅略高于生产峰值水平，加上自然气资源匮乏的亚洲我国的需求快速提升，液化自然气的需求正经受着爆炸式增长。估计到2022年至2022年，液化自然气的行业规模将比2004年增长一倍。面对富强的行业前景，全球范围内都在加大液化自然气的生产力度。过去几年中，方案沿美国海岸建设的再气化终端（将液化自然气转回气态）已超过50个.2002年底，全球有135艘液化自然气运输船舶，到2022年时将增加近2倍。但假如与全球大型能源企业的高管交谈，便会发觉他们对液化自然气市场将来最担忧的问胭一一供应。在拟议的美国项目中，估计只有6到8个能