我国液化天然气工业的现状及发展前景

三 、我国 L NG的工业链
L N G 工业主要包括天然气预处理 、液化 、储存 、 运输 、利用 5 个系统 。随着我国 L N G 工业的蓬勃 发展 ,必将会形成完整的 L N G 工业链 (见图 1) 。
图 1 我国液化天然气工业链
四 、我国 L N G 工业的发展前景
我国天然气资源主要分布在人口稀少 、工业不 太发达的中部和西部地区 ,而人口稠密 、工业发达的 东部及东南沿海地区天然气资源相对不丰富 ,资源 分布和利用之间尚存在一定的矛盾 。尽管敷设了忠
该液化装置于 2002 年开工 ,将于近期投产 。由 德国林德公司设计 ,新疆广汇实业股份有限公司投 资建设 ,采用混合制冷剂循环 。整个 L N G 工厂由 净化部分 、液化部分 、L N G 储罐部分 、L N G 外输部 分和火炬放空部分组成 。气源来自吐哈油田 ,液化 能力为 150 ×104 m3 / d 天然气 。L N G 设计年周转 量为 45. 6 ×104 t ,储罐设计容积为 30 000 m3 ,可以 满足装置正常生产 10 天的产品储存量 。通过火车 和汽车将 L N G 运输到全国能源紧缺的地区 ,供应 我国西气东输工程主干网以外的天然气市场 ,如闽 东地区 、华东地区 、华北及新疆天山北坡经济带等 地区 。
第 24 卷第 3 期 油 气 储 运
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综 述
我国液化天然气工业的现状 及发展前景
乔国发 3 李玉星
张孔明 李多金
(石油大学 (山东) ) (河南中原绿能高科)
乔国发 李玉星等 :我国液化天然气工业的现状及发展前景 ,油气储运 ,2005 ,24 (3) 1～4 。 摘 要 分析了我国天然气液化装置 、液化天然气的储运设备及液化天然气的应用现状和 L N G 工业链现状 ,概述了我国 L N G 工业的发展趋势 。分析结果表明 ,L N G 工业在我国将具有广 阔的发展前景 。
另外 ,我国也即将建设几座 L N G 工厂 。海口 L N G工厂由大港和中原绿能高科等多家合资 ,目前
已进入工艺设计阶段 ,预计 2005 年底即可投产 ,其 气源来自南海西部莺歌海油田的凝析气 ,设计产量 为 300 ×104 t/ a L N G; 重庆建南 L N G 工厂由中原 绿能高科 、重庆燃气等多家公司合资 ,目前已经通过 论证 ,并得到了有关部门的审批 ,其气源来自四川气 田 ,设计产量为 300 ×104 t/ a L N G;西安 L N G 工厂 由中原绿能高科 、长庆油田等多家公司合资 ,其气源 来自长庆油田 ,设计产量为 200 ×104 t/ a L N G。另 外 ,胜利 、大港 、塔里木 、新疆等油田也正在研制中 、 小型 L N G 液化装置 。
一 、我国 L N G 工业的现状
早在 20 世纪 60 年代 ,国家科委就制定了 L N G 发展规划 ,并指定四川天然气研究所承担该项科研 攻关项目 ,60 年代中期完成了工业性试验 ,掌握了 L N G 液化工艺技术 ,后来使用 L N G 作为燃料进行 了多次汽车试验 。1993 年 11 月 ,在四川省简阳市 召开的中国制冷学会第二专业委员会天然气分离与 液化学术研讨会上 ,与会专家认为 ,我国已经具备发 展 L N G 工业的条件 。“八五”至“十五”期间 ,我国 L N G 工业打开新的局面〔2 ,3〕。此后 ,中国科学研究 院低温中心先后与四川石油管理局 、吉林油田合
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油 气 储 运 2005 年
量为 600 m3 液化天然气储罐 ,可满足正常生产时 4. 5 天的产品储存量 。
表 1 国内小型液化天然气装置的基本参数
制造 厂家
投产 日期
原料气量 (104 m3 / d)
液化能力 (104 m3 / d)
为了优化我国能源的消费结构 ,缓解能源需求 危机 ,国家计划在湄洲湾和青岛再建两座 L N G 接 收站 。湄洲湾 L N G 接收站供应能力为 250 ×104 t/ a L N G ,气源来自印度尼西亚的东固气田 ,由中国 海洋石油总公司与其合作伙伴在福建湄洲湾共同兴 建 ,目前已经进入规划设计阶段 。青岛L N G接收站 供应能力预计在 200 ×104 ～300 ×104 t/ a ,由中石化 筹建 ,气源计划采用招标的方式确定 。
2 、 我国的 L NG接收站〔8〕 我国第一座 L N G 接收站建在珠江口海岸的深 圳市大鹏湾内的秤头角镇 。该接收站总体项目包括 L N G 接收站和输气干线项目 ,以及配套新建电厂 、 油电厂改造和城市管网等用户项目 ,其供气范围覆
盖珠江三角洲和香港地区 。输气主干线全长 509 km ,贯穿珠江三角洲的深圳 、东莞 、广州 、佛山 ,惠 州 、肇庆 、江门 、中山和珠海等城市 。整个工程分两 期完成 ,一期工程包括接收站和输气干线的建设 ,总 投资约为 51 ×108 元 ,预计 2006 年 6 月建成投产 ; 年输气量约为 40 ×108 m3 ,汽化能力为 1 200 m3 / h L N G。二期工程增加一座 10 ×104 m3 的 L N G 储 罐 ,投资为 21 ×108 元 ;年输气总量约为 82 ×108 m3 (包括海南的 15 ×108 m3 ) ,汽化能力为2 000 m3 / h L N G。该接收站引进的 L N G 预计 70 %以上用于工 业和发电 ,其余作为民用燃气 。L N G 的供应方为澳 大利 亚 的 AL N G公 司 , 合 同 要 求 供 方 每 年 提 供 300 ×104 t L N G ,期限为 25 年 。
液化率 进气压力 外输压力
%
(MPa) (MPa)
自耗气量 (104 m3 / d)
工艺方式
四川绵阳 1995 年
4. 2
吉林油田 1996 年
1. 5
长庆油田 建设中
2. 5
0. 45
9. 3
4. 0
0. 8
0. 75
50. 0
1. 0
0. 8
2. 00
80. 0
4. 0
0. 8
0. 75 0. 50
武 、陕京 、西气东输等管道 ,但管网的建设费用高 、投 资风险大 、建设周期长 、机动性差 、辐射范围有限 ,使 远离天然气气源和管道的用户 ,依然对清洁能源的 消费需求得不到满足 。随着经济的快速发展 ,清洁 能源的需求量越来越大 。L N G 以其独特的优点弥 补了管道天然气的缺陷 ,具有很好的应用前景 。
主题词 液化天然气 现状 发展前景
液化天然气 (L N G) ,是将天然气经过净化处理 (脱水 、脱重烃 、脱酸性气体) 后 ,采用节流 、膨胀或外 加冷源制冷工艺 ,在常压和 - 160 ℃条件下变成液态 天然气 ,天然气液化后其体积缩小 620 倍 。液化天 然气是优质的工业和民用燃料 ,它具有很多优点〔1〕, 表现在有利于储存和运输 、降低储运成本 ;热值高 , 可以作为发电和交通运输工具 (汽车) 的燃料 ;可用 于燃气调峰 ,减轻城市高峰能源的紧张状态 ;储运机 动性强 ,不受天然气气源和管网的限制 ,可弥补管道 天然气使用上的局限 。我国从 20 世纪 60 年代就开 始着手 L N G 的研究 ,目前已经形成了一定的工业 规模 。
膨胀制冷 氮气循环制冷 气波 + 膨胀制冷
(3) 上海浦东天然气液化装置〔8 ,9〕 该 L N G 装置于 2000 年 2 月投产 ,采用整体结
合式级联液化流程 (简称 CII 液化流程) 。主要设备 包括混合制冷剂压缩机 、混合制冷剂分流设备和整 体式冷箱三部分 。整个液化流程可分为天然气液化 系统和混合制冷剂循环两部分 。该装置由法国索菲 燃气公司设计 ,是我国第一台事故调峰型天然气液 化装置 。浦东调峰型 L N G 装置主要用于东海天然 气早期开采中上游工程因不可抗拒的因素 (如台风 等) 停产 、输气管道事故或冬季调峰期间向管网提供 可靠的天然气供应 ,确保安全供气 。其液化能力为 10 ×104 m3 / d ,汽化能力为 120 ×104 m3 / h ;储罐单 容为 2 ×104 m3 ;储罐日蒸发率为 0. 08 %。 (4) 新疆广汇天然气液化装置〔9〕
3 、 我国 L NG的储运现状〔10～12〕 目前我国 L N G 的储存设备主要有真空隔热和 普通堆积隔热储罐两种类型 。前者容积较小 ,一般 低于 100 m3 ;后者的容积较大 ,超过 100 m3 。我国 的 L N G 运输工具目前都采用 L N G 罐车 ,容积为 25 ～45 m3 ,罐车均采用真空纤维隔热的双罐结构 ,车 型均为半挂式运输罐车 。目前铁路 L N G 集装箱和 国产 L N G 船有望近期生产出来 。 4 、 我国 L NG的应用状况 LN G 是液态的 ,使用之前必须将其进行汽化 。 目前已有北京 、苏州 、商丘 、焦作 、开封 、淄博 、潍坊 、 青岛 、日照 、新乡 、亳州 、龙川 、余杭 、余姚 、长沙等远 离天然气管网和没有天然气气源的地区或城市 ,建 立了 L N G 汽 化 站 , 使 用 L N G 作 为 工 业 和 民 用 燃料 。 除了用作工业和民用燃气外 ,L N G 也可以作为 汽车的燃料 。目前国内 L N G/ 汽油双燃料汽车已经 试制成功 。L/ CN G 橇装 式加 气站也 已被 开发 出
1 、 我国 L NG液化装置的现状 (1) 小型天然气液化装置〔4～6〕 目前 ,我国小型天然气液化装置共有 3 台 (见表 1) ,分别由中国科学研究院低温中心与四川绵阳和 吉林油田与长庆油田联合研制 ,目的是为了开发利 用边远小气田 、油井残气和沼气等以及解决城市燃 气调峰等问题 。因这些装置液化能力较低 ,液化成 本高 ,所以还没有形成商业化规模 。目前 ,大庆油田 和胜利油田的小型天然气液化装置正在筹建中 。 (2) 中原天然气液化装置〔7 ,8〕 该液化装置于 2001 年 11 月建成 ,由法国索菲 燃气公司设计 ,使用丙烷和乙烯为制冷剂的复叠式 制冷循环 ,属于基本负荷型液化装置 ,一期生产能力 为 15 ×104 m3 / d ,二期计划扩建为 30 ×104 m3 / d 。 原料气的入口压力为 12 M Pa ,温度为 30 ℃,甲烷含 量为 93. 35 %～95. 83 %。这是我国第一台实现商 业化的天然气液化装置 ,其产品通过 L N G 罐车向 山东 、江苏 、广东 、河南 、北京和安徽等地供气 ,满足 城市燃气和工业用燃气的需要 。该装置备有两座容