中国液化天然气产业链

中国液化天然气产业链

液化天然气是气田开采出来的天然气，经过脱水、脱酸性气体和重烃类，然后压缩、膨胀、液化而成的低温液体。LNG是天然气的一种独特的储存和运输形式，它有利于天然气的远距离运输有利于边远天然气的回收、降低天然气的储存成本、有利于天然气应用中的调峰。同时，由于天然气在液化前进行了净化处理，所以它比管道输送的天然气更为洁净。液化天然气工业链是非常庞大的，主要包括天然气液化、储存、运输、接收终端、气化站等。见图l。

图 1 液化天然气工业链

近十年来，中国的液化天然气(LNG)产业已起步，在液化天然气链的每一环节上都有所发展。下面分别介绍我国在LNG工业链各环节：即LNG工厂、LNG接收终端、LNG运输、LNG气化站等方面的现状和进展。

1液化天然气工业链

1.1液化天然气工厂

我国从20世纪80年代末开始就进行液化天然气装置的实践。下面介绍的小型液化天然气装置的研制与开发，为我国探索天然气液化技术提供了宝贵的经验。

1.1.1中科院低温中心等单位研制的天然气液化装置

中科院低温中心与四川省绵阳燃气集团总公司、中国石油天然气总公司勘探局、吉林油田管理局等单位联合研制了两台天然气液化设备，一台容量为0.3m3/hLNG，采用了天然气自身压力膨胀制冷循环。另一台容量为0.5m3/h LNG，采用了氮气膨胀闭式制冷循环。

图 2天然气膨胀液化装置流程示意图

1.1.2中原天然气液化工厂

2001年，我国第一座小型生产性质的天然气液化装置在中原油田试运行成功，这标志着我国在生产液化天然气方面迈开了关键的一步。其生产的LNG通过槽车运输的方式供应给山东、江苏等省的一些城市。中原油田有较丰富的天然气储量，天然气远景储量为2800×10sm3,现已探明地质储量为947.57×10m3/d.这些天然气能为液化装置提供较长期稳定的气源。该液化装置生产LNG的能力为15.0×104m3/d，原料气压力为12Mpa，温度为30~C，甲烷含量93.35%～95.83%。采用丙烷和乙烯为制冷剂的级联式循环，图3为液化流程示意图。

图 3中原天然气液化流程示意图

1.1.3上海LNG事故调峰站

建于上海的LNG事故调峰站是我国第一座调峰型天然气液化装置，该调峰站是东海天然气供应上海城市燃气工程下游部分中的一个重要组成部分。它主要用于东海天然气中上游工程因不可抗拒的因素(如台风等)停产、输气管线事故或冬季调峰时向管网提供可靠的天然气供应，确保安全供气。该LNG事故调峰站的流程由法国索菲燃气公司设计开发的整体结合式级联型液化流程(Integral Incorporated Cascade).简称为CII液化流程，见图4。

图 4 CII液化流程示意图

1-分馏塔;2-冷箱;3-低压压缩机;4-高压压缩机;5、6、7、8-气液分离器;9、1O、11-节流阀;12，13-冷却器

该液化流程的主要设备包括混合制冷剂压缩机、制冷剂分馏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。CII流程具有如下三个特点：(1)流程精简、设备少;(2)冷箱采用高效钎焊铝板翅式换热器，体积小，便于安装;(3)压缩机和驱动机的型式简单、可靠，降低了投资与维护费用。

1.1.4新疆液化天然气工程

新疆液化天然气项目一期工程投资15.8亿元人民币，于2003年12月投产，通过公路把液化天然气运输到全国能源紧缺的地区，对国家“西气东输”主干管网以外的广阔市场供气。市场目标主要有如下三个：(1)闽东南地区，即从福州至厦门沿铁路的14个城市; (2)以江西景德镇为中心辐射湖南、湖北等华中地区;(3)华北及新疆天山北坡经济带一些地区。LNG工厂的气源来自吐哈油田。首期生产能力为150×104m3/d 天然气，是我国目前最大的液化天然气生产基地LNG设计年周转量456kt;设计LNG储罐容量为3×104m3，可储存液化装置正常生产10天的LNG量。目前，广汇LNG二期工程也已启动，预计到2008年6月四期工程完成以后，天然气的液化处理能力整体规模将达到1200万m3/d以上，年供气能力将达40亿m以上。整个LNG工厂由五大部分组成，即净化部分、液化部分、LNG储罐部分、LNG外输部分和火炬放空部分。图5为液化工艺流程示意图，流程中采用的是混合制冷剂循环。

图5新疆LNG工程液化工艺流程示意图

另外，在海南、广西北海、内蒙乌审旗和兰州建成或在建液化天然气工厂。

1.2液化天然气接收终端

中国已规划在珠江三角洲、长江三角洲和福建等地进口LNG。深圳将建第一个LNG接受终端，一期工程2005年投产，每年进口LNG 300万吨。供气范围包括深圳、东l莞、广州和佛山市以及中国香港部分用户。二期工程2008 1年投产，每年进口的LNG增加到500万吨。广东省已开始1建造6座天然气发电厂，现有的燃油电厂将转变为天然气电厂。投资85亿美元的惠州LNG电厂是广东LNG一体化项目的重要配套项目，设计总装机容量200万kW，建成投产后将为惠州市及中海油一壳牌南海石化项目提供电力保障。澳大利亚LNG公司已与广东省签署液化天然气供货合同总金200亿～250亿澳元，从2005～2006年度开始，每年向中国供应液化天然气300万吨，为期25年。福建LNG接收站填海工程已于去年8月在福建省莆田市秀

屿港动工，总规模为500万t/a。其中，一期工程投资超过220亿元，其中接收站项目投资约60亿元，包括接收站及输气干线、三个燃气电厂和福州、莆田、泉州、厦门、漳州5城市燃气项目，年接收能力为260万吨LNG，计划2007年4月投运。上海LNG接收站项目目前进入实质性阶段。项目按年接收600万吨设计，分两期建设，工程内容包括LNG接收站、LNG专用船码头和海底输气干线。一期计划于2008年6月建成投产，届时可年接收处理300万吨LNG，形成年供应上海40亿m，天然气的能力。广东第二个LNG接收站拟选址珠海市，并首选高栏港的平排山为站址。接收站主要为珠江三角洲西岸的部分电厂和城市工业与民用提供可靠的燃料，设计首期接卸量为300万t/a，最终接卸量为900万t/a。预计2008年建成投产的浙江宁波LNG接收站项目已取得实质进展，项目由接收站、码头、输气干线及液化天然气电厂组成。其中，一期建设规模300万t/a，二期扩建到600万t/a，一期工程总投资约43亿元人民币，其中包括建设一座停靠8到16.5万m。液化天然气运输船单泊位接卸码头。即将在山东青岛建设LNG接收终端项目，处理能力为300万t/a。

1.3液化天然气运输槽车和罐式集装箱

目前，我国LNG从生产地运往使用地是用槽车或罐式集装箱方式运输的，已有四川、江苏和河北的制造商在试制、生产，并投入运行。

1.3.1 LNG运输槽车

运输槽车一次可装运27m3或40m3 LNG产品。考虑到LNG等介质的低温特性，采用真空纤维绝热技术对槽车进行绝热，贮槽内筒及管道材料选用0Crl8Ni9奥氏体不锈钢，外筒选用16MnR低合金钢钢板。内外筒支承选用耐低温的，且绝热性能较好的环氧玻璃钢。槽车包括进排液系统、进排汽系统、自增压系统、吹扫置换系统、仪控系统、紧急截断阀与气控系统、安全系统、抽空系统、测满分析取样系统。针对 LNG 的易燃易爆特点，设计已采取了以下安全措施：紧急截断控制措施、易熔塞、阻火器、吹扫置换系统、导静电接地及灭火装置。

1.3.2罐式集装箱

罐式集装箱一次可装运 17.5m3 、40m3 或 43.9m3 LNG产品。采用高真空多层绝热，绝热性能好，无损贮存时间长，自重轻。罐式集装箱运输灵活机动，可公路、水路、铁路联运，也可直接作为贮存容器。

1.4液化天然气运输船

LNG船是国际公认的高技术、高难度、高附加值的“三高”产品，是一种“海上超级冷冻”被喻为世界造船“皇冠上的明珠”，目前只有美国、日本、韩国和欧洲的少数几个国家的l3家船厂能够建造。LNG 船主要有独立球型(MOSS)和薄膜型两种。薄膜型LNG船是法国GTT公司的技术，在船型性能方面要优于MOSS 型LNG船。由沪东中华造船公司承建，价值达4亿美元的两艘 LNG船已在上海开工建造，这标志着中国的造船工业在技术上进入了一个新的领域。该船舱容量14.72万m',船长292m，宽43.35m，为GTTNO.96型。低温内壁直接由双层外壳直撑，内壁由两层材料相同的膜和两个独立的绝热层组成，之间有珍珠岩绝热材料。内壁材料为0.7ram的不胀钢(36%Ni合金钢)。第一艘船计划2007年10月交付使用，第二艘计划2008年初交付。

1.5液化天然气的应用