【正文】 可行性研究報告 第 15 頁 分析表明，投資的經(jīng)濟和社會效益較好，有較強的抗風險能力。主要技術(shù)經(jīng)濟指標見表 13。北美進口增長 36％，達251 億立方米。為了在2020 年前成為世界主要的液態(tài)天然氣出口國，伊朗計劃向液態(tài)天然氣項目投資1200 多億美元。世界各地的液態(tài)天然氣新項目開始投產(chǎn)，國家如卡塔爾、印尼、也門、澳洲和俄羅斯，其總計產(chǎn)量約占全球的四分之一。科達諾 2022 年 12 月在世界液態(tài)天然氣峰會上發(fā)表上 可行性研究報告 第 19 頁 述講話預(yù)測：“2020 年前，我們預(yù)計天然氣日需求量將從今天的水平上增加 25%，達到 4000 億立方英尺。中國天然氣利用的發(fā)展策略是：立足國內(nèi)，利用海外，西氣東輸，北氣南下，海氣登陸，就近供應(yīng)。據(jù)此預(yù)測的天然氣需求量與中國今后潛在的、可生產(chǎn)的天然氣產(chǎn)量相比還有巨大的缺口。天然氣工業(yè)被列為“十五”期間國民經(jīng)濟鼓勵發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。液態(tài)天然氣作為一種清潔、高效、廉價的能源，成為我國本世紀重點開發(fā)利用的目標。2022 年 6 月，國家發(fā)改委制定了《關(guān)于我國液態(tài)天然氣進口方案的建議》 ，提出在廣東、福建、山東、浙江、上海、江蘇、遼寧、河北、天津、廣西等沿海地區(qū)建設(shè)若干液態(tài)天然氣接收碼頭和輸氣干線，基本形成以液態(tài)天然氣為主體的沿海天然氣大通道。 2022 年中國液態(tài)天然氣（液態(tài)天然氣）進口總量 萬噸。 目標市場分析由于中國的天然氣需求市場大，借助 LNG 衛(wèi)星站投資較小的靈活性和 LNG 非管道運輸長距離、大面積覆蓋作用，LNG 將大大加快實現(xiàn)中國城市天然氣氣化的進程。隨著國內(nèi)液態(tài)烴應(yīng)用規(guī)模的不斷擴大，目前液態(tài)烴呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的局面。為改善環(huán)境，提高電廠效益，電廠改燒液態(tài)烴是發(fā)展趨勢。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，對天然氣的需求量將會越來越大，LNG 具有廣闊的市場前景。根據(jù)有關(guān)調(diào)研，結(jié)合本項目原料來源和產(chǎn)品市場情況下，在確保投資者一定的經(jīng)濟效益和保證下游用戶利益的前提下，本項目原料氣價格按 元/Nm 3 考慮，產(chǎn)品出廠價根據(jù)市場情況確定為 元/Nm 3 考慮。要有利于項目的順利實施。本項目產(chǎn)品液化天然氣既可以為油田設(shè)備及車輛運輸提供需要的燃料，同時可以滿足周邊地區(qū)的車輛和居民用燃料。因而建設(shè) 35x104Nm3/d 天然氣綜合利用項目的規(guī)模是合適的。裝置連續(xù)操作年操作時間為 8000h。 天然氣凈化工藝選擇天然氣中含二氧化碳、硫化氫、水分、和汞等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)的存在會腐蝕設(shè)備及在低溫下凍結(jié)而阻塞設(shè)備和管道。表 41 液化天然氣工廠原料氣預(yù)處理標準和雜質(zhì)的最大含量雜質(zhì) 含量極限 依據(jù)H2O ＜1ppmV A（在不限制產(chǎn)量條件下，允許超過溶解極限）CO2 ＜50 ppmV B（極限溶解度)H2S ＜（4 ppmV） C（產(chǎn)品技術(shù)要求）COS ＜ C總含硫量 10～50 mg/Nm3 CHg ＜芳香烴類 1～10ppmV A 或 B注： A 為無限制生產(chǎn)下的累積允許值；B 為溶解度限制；C 為產(chǎn)品規(guī)格從氣質(zhì)分析報告來看，本項目原料氣中二氧化碳、硫等組分超標，所以原料氣必須進行進一步凈化。例如上海 UOP 分子篩廠的 13X 分子篩就是一種 CO2 吸附能力很強的分子篩。目前國內(nèi)外天然氣脫硫通常都采用化學吸收法。此法工藝成熟，同時吸收 CO2 和 H2S 的能力強，尤在 CO2 濃度比 H2S濃度較高時應(yīng)用，亦可部分脫除有機硫。在存在時對的吸收有一定的選擇性，腐蝕性小，胺損失小。此法所需的再生熱較低。為重要的天然氣凈化方法，有 130 多套裝置在使用。本可研報告推薦采用 MDEA 化學吸收法脫 H2S 和 CO2 的凈化工藝。 天然氣液化工藝選擇 典型的液化工藝 可行性研究報告 第 28 頁 迄今為止，世界上成熟的天然氣液化工藝流程有三種類型，分別是復迭（階）式循環(huán)流程、膨脹機制冷流程和混合冷劑制冷流程。這種工藝熱效率高、能耗少，但是缺點是機組多、控制復雜、維修不便，各制冷循環(huán)系統(tǒng)間不能有任何泄露，因而可靠度相對較低，在混合冷劑工藝出現(xiàn)后很快被取代。帶膨脹機的天然氣液化循環(huán) 帶膨脹機的天然氣液化循環(huán)，冷量主要是由氣體在膨脹機中的絕熱膨脹產(chǎn)生的。另一種是間接式膨脹機制冷液化循環(huán)，它使用另一種氣體（例如氮氣和/或甲烷，亦或是經(jīng)處理后的原料天然氣自身）經(jīng)過壓縮，進入冷箱，膨脹制冷來液化天然氣，可得到較高的液化率。因此僅適用于產(chǎn)能很小而且特 可行性研究報告 第 30 頁 殊的場合，比如說原料天然氣壓力高，近處就有低壓管網(wǎng)，可以接收裝置在液化過程中所產(chǎn)生的沒有液化的大量的低壓天然氣。讓它們依次節(jié)流，蒸發(fā)制冷，最后使天然氣液化。70 年代中期以來，混合制冷劑循環(huán)已經(jīng)成為商業(yè)化天然氣液化流程的首選，逐漸被各種規(guī)模的液化天然氣生產(chǎn)設(shè)施采用。而和復迭流程相比，混合冷劑流程機組設(shè)備少，流程簡單，操作容易掌握，管理更加方便，效率也具有競爭性。 典型混合冷劑工藝技術(shù)的選擇從工藝設(shè)計概念上來講，天然氣液化工藝流程按照循環(huán)數(shù)量可分為單循環(huán)混合冷劑工藝，雙循環(huán)冷劑工藝以及三循環(huán)混合冷劑工藝。圖 44 典型單循環(huán)混合冷劑液化工藝原則流程示意圖整體合并階聯(lián)式液化流程 整體合并階聯(lián)式液化流程也是一種單循環(huán)混合冷劑工藝，其基本設(shè)計思想是混合冷劑由氮氣和烴類組成。此種工藝在我國上海的一套小型裝置上使用，但是運行結(jié)果顯示，增加的冷劑精餾塔的作用非常有限，特別是對于中小型裝置，而且大大增加了操作的復雜程度，也降低了運行的可靠性。圖 46 改進型單級混合冷劑工藝一 可行性研究報告 第 34 頁 圖 47 改進型單級混合冷劑工藝二圖 48 改進型單級混合冷劑工藝三 可行性研究報告 第 35 頁 雙循環(huán)混合冷劑工藝C3+MRC 流程比較于經(jīng)典的 MR 工藝多增加了一級丙烷預(yù)冷。原則流程示意圖見圖 49。圖 410 雙循環(huán)混合冷劑工藝二圖 411 雙循環(huán)混合冷劑工藝三 三循環(huán)混合冷劑循環(huán)工藝 。這一工藝包括兩個混合制冷劑循環(huán)， 一個用于預(yù)冷，一個用于液化，通過充分利用兩個循環(huán)中壓縮機驅(qū)動機的動力，提高裝置的能力。C 左右，而混合冷劑用于深冷和液化天然氣。 可行性研究報告 第 33 頁 圖 45 整體合并階聯(lián)式液化流程示意圖改進性單循環(huán)混合冷劑液化藝 這類工藝和典型的單級混合冷劑工藝相比，將混合冷劑分段壓縮，并在段間分離出部分重組分，這樣達到減小二段壓縮功耗的目的。塔頂組分首先在冷箱上部進行預(yù)冷之后進行部分冷凝，液態(tài)作為回流，而氣相被進一步壓縮為高壓后再被預(yù)冷，之后依次節(jié)流提供冷量。該工藝功耗合理，但這類流程控制較為復雜，冷劑組分的配比非?？量?，增加了開車和操作的難度。所以，建議本項目 30x104Nm3/d 裝置也選擇混合冷劑工藝路線，而 5x104Nm3/d 采取俄羅斯深冷機械制造股份公司的天然氣液化工藝。 表 43 各種制冷循環(huán)效率比較表 44 各種制冷循環(huán)特性比較指標 階式制冷 混合制冷 膨脹制冷效率 高 中 低復雜程度 高 中 低換熱器面積 小 大 小適應(yīng)性 中 高本項目的規(guī)模為 30x104Nm3/d 和 5x104Nm3/d。圖 43 混合冷劑工藝的原則流程示意圖它既達到了類似復迭式工藝流程的目的，又克服了其系統(tǒng)復雜的特點。它以多組分混合物做為一種制冷劑，代替了復迭式制冷液化循環(huán)中的單組分的多種制冷劑。圖 42 膨脹機工藝的原則流程示意圖膨脹機流程循環(huán)氣量大，液化率低，工作性能受原料氣壓力和組成變化的影響很大。直接膨脹制冷的天然氣液化循環(huán)利用天然氣的自身壓力在膨脹機中絕熱膨脹制冷，使天然氣液化，因此幾乎不消耗額外的能量，但它的液化率比較低，一般在7%?15%。由于其流程復雜，出于開工率考慮，主要機組需要備用，因此投資較大，也僅僅在極少數(shù)的大型的基地型 LNG 生產(chǎn)設(shè)施上應(yīng)用。原則流程示意見圖 41。低溫脫水和溶劑吸收法脫水深度較低，不能用于深冷裝置；因此天然氣液化脫水必須采取固體吸附法，固體干燥劑常見的是硅膠法、分子篩法或這兩種方法的混合使用。本項目選用化學吸收法中醇胺法較適合。砜胺法環(huán)丁砜和二異丙醇胺或甲基單乙醇胺兼有化學吸收和物理吸收作用，當酸氣分壓較高，H 2S 濃度比CO2 濃度較高時，此法較為經(jīng)濟，能脫除有機硫、對設(shè)備腐蝕小。 可行性研究報告 第 27 頁 堿性鹽溶液法改良熱鉀堿法20～35% 碳酸鉀溶液中加入烷基醇胺和硼酸鹽等活化劑主要是化學吸收過程，當酸氣分壓較高時用此法較為經(jīng)濟。常用的方法，應(yīng)用廣泛。這三種方法的對比見表 42。但是隨著 CO2 濃度的增高，投資和運行費用上升很快。其脫除的溶劑與流程選擇主要根據(jù)是：原料氣的組成、壓力、對產(chǎn)品的規(guī)格要求、總的成本與運行費用的估價等。酸性氣體不但對人體有害，對設(shè)備管道有腐蝕作用，而且因其沸點較高，在降溫過程中易呈固體析出，必須脫除。表 32 產(chǎn)品方案表序號 物料 單位 數(shù)量 備注1 液化天然氣 t/a 84960 主產(chǎn)品表 3－3 液化天然氣產(chǎn)品規(guī)格表序號 組分 摩爾分率 mol%1 C1 2 C2 3 N2 4 He 合計 1001 溫度 162℃2 壓力 15kPa 可行性研究報告 第 25 頁 第四章 工藝技術(shù)方案 天然氣液化工藝技術(shù)方案的選擇天然氣液化工廠的工藝過程基本包括預(yù)處理(凈化)、液化、副產(chǎn)品回收、儲存、裝車、及輔助設(shè)施等，主工藝流程包括天然氣預(yù)處理和液化工藝。具體建設(shè)內(nèi)容包括天然氣凈化、液化裝置、 可行性研究報告 第 24 頁 液化天然氣的存儲、運輸以及相關(guān)系統(tǒng)配套設(shè)施。從建設(shè)周期考慮：從工藝技術(shù)和主要設(shè)備考慮，選用國外先進的技術(shù)，已有現(xiàn)成系列，技術(shù)先進、自動化程度高、安全可靠，且本項目推薦的技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)外有多套成功運行的工業(yè)裝置。充分利用和優(yōu)化公用工程。符合國家產(chǎn)業(yè)及能源政策。原料天然氣價格我國目前天然氣價格主要由上游氣價（井口氣價和凈化費） 、管線運輸費和下游的輸配運營費組成。 可行性研究報告 第 22 頁 本項目建設(shè)的 LNG 液化廠天然氣液化量為 35104m3/d，其功能無論是城市主供氣氣源型還是調(diào)峰型均具有較強的保障性。根據(jù)調(diào)查分析，預(yù)計到 2020 年中國天然氣需求量可達2600108Nm3/a。另一方面，LNG 非管道運輸對衛(wèi)星站的大面積覆蓋，將大大加快形成 LNG 接受站所必須的市場容量，對推動新的 LNG 項目建設(shè)起到了重要的拉動作用，同時提高 LNG 裝置的資產(chǎn)利用率和資產(chǎn)盈利能力。雖然受全球金融危機影響，但是 2022 年 1 至 10 月中國累計進口量仍然為 萬噸。中 可行性研究報告 第 21 頁 國已與澳大利亞西北大陸架天然氣項目合作伙伴簽訂為期 25 年的液態(tài)天然氣供應(yīng)合同，這是澳大利亞有史以來最大的天然氣出口合同。隨著國民經(jīng)濟高速發(fā)展對清潔能源的需求和對環(huán)保的日益加強，我國對液態(tài)天然氣需求越來越大。