【正文】 與城市煤氣的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、供應(yīng)情況相比， LPG 的儲(chǔ)存設(shè)備比較簡(jiǎn)單，氣站用 LPG 儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，又可裝在氣瓶里供用戶使用，也可通過(guò)配氣站和供應(yīng)管網(wǎng)，實(shí) 行管道供氣；甚至可用小瓶裝上丁烷氣，用作餐桌上的火鍋燃料，使用方便。在現(xiàn)代化城市中應(yīng)用，可大大減少過(guò)去以煤、柴為燃料造成的污染。天然氣液化后便于經(jīng)濟(jì)可靠的運(yùn)輸，可用專(zhuān)門(mén)的 LNG 槽車(chē)、輪船把邊遠(yuǎn)、沙漠、海上油氣田以及新區(qū)分散的天然氣，經(jīng)液化后進(jìn)行長(zhǎng)距商運(yùn)輸?shù)戒N(xiāo)售地，而且風(fēng)險(xiǎn)性小、適應(yīng)性強(qiáng)。 LNG 工廠工藝 新疆廣匯 LNG 項(xiàng)目位于吐哈油田鄯善火車(chē)站附近，采用混合制冷工藝，裝置處理規(guī)模 150 104m3/d，裝置由凈化、液化、儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)葞状笙到y(tǒng)組成，主要以長(zhǎng)江中下游經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)為目標(biāo)市場(chǎng)。 LNG 工廠（東海天然氣事故調(diào)峰站）工藝 位于上海浦東的 LNG 裝置是我國(guó)首座以事故調(diào)峰為目的天然氣液化裝置，該裝置處理規(guī)模 10 104m3/d。針對(duì)中原油田天然氣氣源壓力高的特點(diǎn)，研究人員提出了丙烷 +乙烯 +節(jié)流的工藝技術(shù)方案，并通過(guò)與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富的法國(guó)索菲公司合作，進(jìn)一步完善和細(xì)化了該工藝技術(shù)方案，使得該項(xiàng)目的投資少、收率高、生產(chǎn)成本低。開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，且操作較困難 ，技術(shù)尚不完善。因此這種液化工藝在天然氣液化裝置上已較少應(yīng)用。 1 天然氣液化技術(shù)概述 天然氣液化系統(tǒng)主要包括天然氣的預(yù)處理、液化、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、利用這 5 個(gè)子系統(tǒng)。 北京中油富爾達(dá)科技有限公司 天然氣液化項(xiàng)目部 小型天然氣液化裝置工藝簡(jiǎn)單、流程短、小型分散，適用氣源種類(lèi)多，裝置采用撬裝式模塊化結(jié)構(gòu)，組合方便，遷建靈活。到 2020 年，我國(guó)的能源消耗將達(dá)到 3032億噸 /年標(biāo)準(zhǔn)煤， 石油 天然氣對(duì)外 依存度需提高到 4060%，煤炭的生產(chǎn)供應(yīng)能力可能只達(dá)到 16億噸左右，我國(guó)一次能源的供需缺口將達(dá)到 810 噸標(biāo)準(zhǔn)煤及以上，急需其他新的能源和資源進(jìn)行補(bǔ)充。 利用小型天然氣液化裝置 開(kāi)發(fā)和利用的 資源， 氣藏分散、規(guī)模小， 主要分布在我國(guó)的東中部地區(qū)，與現(xiàn)天然氣工業(yè)無(wú)資源和地域上的沖突。 實(shí)際運(yùn)行時(shí)，液化運(yùn)行成本：維修及材料費(fèi) / Nm3， 當(dāng)原料氣價(jià)格 / N m3時(shí)，動(dòng)力燃料費(fèi) 元 / Nm3， 控制好原料氣價(jià)格、人員工資及其他費(fèi)用， 可使液化運(yùn)行成本 / Nm3。 現(xiàn)有 億公頃的 森林、草原和耕地面積 理論上生物質(zhì)資源可達(dá) 650億噸 /年以上，折合資源量為 33 億標(biāo)準(zhǔn)煤。 利用 小型天然氣液化裝置將 沼氣 收集、凈化后直接液化成高品位的 液化天然氣、和副產(chǎn)品液態(tài) 二氧化碳（或干冰），是沼氣 資源化利用 一種有效 、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的方法。主要成分是甲烷 (CH4)、其余為二氧化碳 (CO2)、氧氣 (02)、氮?dú)?(N2)和硫化氫 (H2S)。 若需要，增加部分設(shè)備可將凈化 脫 除的 CO2，分離出副產(chǎn)品 液態(tài) 二氧化碳（或干冰）。 填埋氣是一種可回收利用的再生能源，同時(shí)填埋氣又是污染性和爆炸危險(xiǎn)性氣體。采用 小型天然氣液化裝置，對(duì) 水溶氣和 地層水（或地?zé)幔┵Y源進(jìn)行大量分布式綜合開(kāi)發(fā)利用，是 水溶氣 開(kāi)發(fā)應(yīng)用最實(shí)用、綜合效益最佳的一種特色方案。 （四） 水溶氣 水溶氣是指在一定條件下溶解于水中的天然氣。 小型天然氣液化裝置在 煤礦瓦斯的 應(yīng)用流程： 抽放瓦斯 — → 脫硫、脫水、脫 CO壓縮增壓 — → 深冷液化 — → 低溫貯存 — → LNG 礦井瓦斯 — → 脫硫、脫水、脫 CO濃縮、壓縮增壓 — → 深冷液化 — → 低溫貯存 — → LNG 我國(guó)是煤炭生產(chǎn)大國(guó)， 開(kāi)采的煤層大部分為石炭二疊紀(jì)煤層，瓦斯賦存十分豐富， 蘊(yùn)藏量巨大。 風(fēng)排 瓦斯： 煤礦開(kāi)采過(guò)程中放出的瓦斯，經(jīng)風(fēng)流排至地面大氣中。 開(kāi)發(fā)和利用煤層氣可以現(xiàn)實(shí)、有效地彌補(bǔ)我國(guó)常規(guī)天然氣的不足。 小型天然氣液化裝置在 煤層氣的開(kāi)發(fā)利用中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)， 只要 地面鉆采煤層氣 單井或集輸?shù)漠a(chǎn)量達(dá)到 2021(5000)Nm3/日及以上，即可建立小型天然氣液化裝置。目前，天然氣剩余可采儲(chǔ)量約２ 萬(wàn)億 m3，年產(chǎn)量約 500 億 m3。 只要?dú)庠磫尉蚣數(shù)漠a(chǎn)量達(dá)到 2021(5000)Nm3/日及以上，即可建立小型天然氣液化裝置。主要成分為甲烷，通常占 8595%；其次為乙烷、丙烷、丁烷等。 國(guó)內(nèi)已有大量的低溫貯罐專(zhuān)業(yè)與配套廠家，也可根據(jù)用戶要求進(jìn)行配備。 凈化常用的方法主要是：脫硫、脫水、脫 CO2。 液化流程：原料氣 — → 凈化和調(diào)壓預(yù)處理 — → 深冷液化 — → 低溫貯存 — → LNG （一） 液化模塊 液化模塊是通過(guò)壓縮氮?dú)?、膨脹制冷，將?化和調(diào)壓過(guò)的 烴 類(lèi) 氣體進(jìn)行冷卻 液化為 烴 類(lèi)液體。 小型天然氣液化裝置涉及資源、資金、人才、技術(shù)、裝備、運(yùn)營(yíng)等多個(gè)方面。 液體貯罐：用于貯存液化模塊分離出的烴 類(lèi)液體（液體天然氣和液體石油氣）。 但上游可采資源的制約和有效利用、下游管輸氣源的安全和應(yīng)用局限，以及 對(duì)資源、 市場(chǎng)和投資的規(guī)?；枨?，導(dǎo)致天然氣的開(kāi)發(fā)和利用產(chǎn)業(yè)任重道遠(yuǎn)。可以預(yù)見(jiàn)，大力推廣應(yīng)用間歇式干法沼氣發(fā)酵技術(shù)，將可普遍在中小城鎮(zhèn)和農(nóng)村推廣使用沼 氣作為煤的替代能源，提高農(nóng)村的生活質(zhì)量，增加農(nóng)民和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的收入，并大大減少秸稈燃燒帶來(lái)的大氣煙塵污染，同時(shí)作為可再生能源可大量減少大氣的二氧化碳排放量，為北京的綠色奧運(yùn)做出貢獻(xiàn) . 7小型天然氣液化裝置 —— 中油科技 一、概述 對(duì)能源世界而言， 21世紀(jì)是天然氣時(shí)代。 采用別費(fèi)慕公司的技術(shù)，可在國(guó)內(nèi)配套很多材料和部件，進(jìn)口技術(shù)只占沼氣站設(shè)備和建設(shè)投資的很少一部分，同時(shí)別費(fèi)慕公司是一家高技術(shù)公司，因此非常支持間歇式干法沼氣發(fā)酵技術(shù)盡可能多的部分國(guó)產(chǎn)化。 10）因?yàn)榘l(fā)酵剩余物無(wú)濕法發(fā)酵的沼液，所以不用脫水處理，發(fā)酵剩余物經(jīng)簡(jiǎn)單的過(guò)篩和短時(shí)間的堆肥即可用作園林肥料或農(nóng)作物肥料，因而存儲(chǔ)和后處理費(fèi)用低，價(jià)值高。 2）可以直接處理農(nóng)作物秸稈和城市垃圾等固體可發(fā)酵有機(jī)物，大大節(jié)省了預(yù)處理成本。 據(jù)介紹，上世紀(jì)五、六十年代，古勞曾搞過(guò)沼氣試點(diǎn)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)沼氣設(shè)備、技術(shù)的不完善而失敗。如今天氣開(kāi)始轉(zhuǎn)冷，每天都有不少附近的村民到他家，借沼氣燒水洗澡。然后，從那里請(qǐng)人過(guò)來(lái)修了個(gè)沼氣池，附帶裝了兩臺(tái)使用沼氣的燃?xì)鉅t和一臺(tái)熱水器。 按照設(shè)計(jì)預(yù)期，根據(jù)廠內(nèi)實(shí)際電力消耗及沼氣產(chǎn)氣量， 4 臺(tái)沼氣發(fā)電機(jī)組可保持 23 臺(tái)組的運(yùn)行率，按照運(yùn)行 2 臺(tái)機(jī)組單臺(tái)機(jī)組計(jì)算，每天可節(jié)約市電 16800KW 時(shí)，日均節(jié)約電耗可達(dá)48%%，節(jié)省費(fèi)用可達(dá) 萬(wàn)元。以北京清大華美環(huán)保節(jié)能技術(shù)研究院 為例，它所研制的移動(dòng)式 窗體頂端 窗體底端 太陽(yáng)能 沼氣發(fā)生器是 研究院太陽(yáng)能沼氣工程研究課題組研制出的最新專(zhuān)利產(chǎn)品 (專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枺?)由太陽(yáng)能集熱裝置和沼氣發(fā)生器兩部分組成，采用干式發(fā)酵技術(shù)，具有產(chǎn)氣速度快、產(chǎn)氣量大、使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際推廣中，投資小，風(fēng)險(xiǎn)小，回報(bào)大，利潤(rùn)轉(zhuǎn)化高等優(yōu)點(diǎn)非常適合在廣大的農(nóng)村地區(qū)使用。 市場(chǎng)需要 面對(duì)能源價(jià)格不斷上漲，環(huán)保要求的不斷高漲，在沉寂了一段時(shí)間后，沼氣再一次成為了人們解決能源問(wèn)題的焦點(diǎn)話題之一。 盡管如此，中國(guó)目前開(kāi)發(fā)和建設(shè)大型工農(nóng)業(yè)用沼氣建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)仍十分有限。閃點(diǎn)為 74℃ ，引燃溫度為 426～ 537℃ ，爆炸極限為 5%～ %。對(duì)酒精發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行回收，產(chǎn)出高純度低壓的二氧化碳，不僅可以保護(hù)大氣環(huán)境，而且企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也十分可觀 2. 甲烷液化溫度壓力 甲烷的臨界溫度 K 臨界壓力 MPa 投資估計(jì)得 10 萬(wàn)元吧 甲烷沸點(diǎn)： 162℃ 3. 纖維素分解 目前生產(chǎn)燃料乙醇選用玉米、甘蔗等較易分解為糖類(lèi)來(lái)源；而富含纖維素的木材、秸稈等，卻因?yàn)槿狈⒗w維素高效轉(zhuǎn)換成糖類(lèi)的方法而無(wú)法作為大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)生物乙醇的原料。沼氣產(chǎn)業(yè)化調(diào)研報(bào)告 1. CO2液化條件 在啤酒回收系統(tǒng)中的 CO2 溫度的 ,壓力 ,溫度 30 度就可以液化的 室溫一般指 20℃ ， 20℃ 時(shí)液化壓力 ，和 差不少呢。這導(dǎo)致了 “能源與人爭(zhēng)糧 ”的矛盾，尤其在全球糧食供應(yīng)日益緊張的今天，更成為發(fā)展生物燃料的一個(gè)瓶頸。液態(tài)的液化氣揮發(fā)性較強(qiáng)，有液態(tài)揮發(fā)成氣體時(shí)，其體積擴(kuò)大 250～ 300 倍，其熱值大，最高燃燒溫度可達(dá) 1900℃ ，體積膨脹系數(shù)約為水的 10～ 16 倍，相對(duì)密度為空氣的 倍。據(jù)估計(jì)，目前中國(guó)工農(nóng)業(yè)廢水的處理率低于 10％。沼氣是一種混合氣體，與空氣混合燃燒時(shí)，呈藍(lán)色火焰，溫度高達(dá) 1400℃ ，能夠產(chǎn)生大量的熱量，每立方米沼氣的熱值相當(dāng)于 5500 大卡原煤 公斤，按照目前煤炭的價(jià)格，每立方米沼氣燃燒相當(dāng)于人民幣 元煤炭燃燒帶來(lái)價(jià)值。 山東省內(nèi)首個(gè)污泥沼氣發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電 日前，我省首個(gè)沼氣發(fā)電項(xiàng)目 ——青島市麥島污水處理廠污泥沼氣發(fā)電機(jī)組成功并網(wǎng)發(fā)電，在全省同行業(yè)中率先實(shí)現(xiàn)了污泥資源化綜合利用，標(biāo)志著多年來(lái)困擾污水處理廠的污泥處置課題實(shí)現(xiàn)了新突破，對(duì)于發(fā)展 循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)具有里程碑意義。 江門(mén)：用沼氣代替液化石油氣 古勞水鄉(xiāng)一村民變廢為寶 一年節(jié)約燃料費(fèi)近千元 如今，正當(dāng)絕大多數(shù)市民為液化石油氣價(jià)格居高不下而頭疼不已時(shí)，有人卻因?yàn)槟茉催^(guò)剩要請(qǐng)人來(lái)用，這樣的事情就出現(xiàn)在古勞鎮(zhèn)上升村的普通村民鄧顯良家中。除了水泥的原料費(fèi)外，總共才花了３０００元。 “反正沼氣放著不用也是浪費(fèi)，而且沼氣要經(jīng)常使用，不能放在沼氣池太久，用來(lái)發(fā)酵沼氣用的豬屎豬尿有的是。目前，不少水鄉(xiāng)村民對(duì)鄧顯良的做法還持觀望態(tài)度。 3）由于沒(méi)有攪拌器和管道，發(fā)酵不受干擾物質(zhì)如塑料、木塊、 沙石等的影響，因而不需花費(fèi)人力和設(shè)備將其在發(fā)酵前檢出。 11）耗水量比起濕法大大降低，幾乎沒(méi)有污水排放，大大節(jié)省了水費(fèi)和污水處理費(fèi)。 中國(guó)的可發(fā)酵廢棄物主要由以下但部分組成： 67 億噸，以前主要作為家庭的生活燃料使用，還有少部分用作牲畜飼料和造紙。 天然氣主要成分為甲烷，也包括一定量的乙烷、丙烷和重質(zhì)碳?xì)浠衔铮瑹o(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒， 熱值高、燃燒穩(wěn)定、對(duì)環(huán)境污染小， 是世界上公認(rèn)的經(jīng)濟(jì)環(huán)保、熱效率高的一次能源。 針對(duì)我國(guó)的具體國(guó)情、資源條件、市場(chǎng)需求空間和現(xiàn)有技術(shù)水平，我們?cè)诙嗄陱氖绿烊粴饪碧?、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，聯(lián)合國(guó)內(nèi)外有關(guān)單位利用國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備制造能力，優(yōu)化推出以甲烷為 主要成分的 烴 類(lèi)可燃?xì)怏w，經(jīng) 膨脹制冷、 冷卻 液化為液體天然氣（ LNG）和部分副產(chǎn)品液化石油氣（ LPG）的核心部件 —— 小型天然氣液化模塊。 燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組：用原料氣或液化分離的尾氣作燃料，給裝置提供壓縮、循環(huán)、控制電力。產(chǎn)業(yè)鏈龐大，發(fā)展前景廣闊，技術(shù)資金密集。 模塊 采用壓縮氮?dú)?、膨脹制冷、分?冷卻、 深冷 液化的流程。對(duì)混入空氣的原料氣另需增加甲烷氣分離或濃縮。 （四） 燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組 燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組是液化裝置配套的動(dòng)力設(shè)備，用原料氣或液化分離的尾氣作燃料，給液化裝置提供壓縮、循環(huán)、調(diào)壓、控制電力。小型天然氣液化裝置是以天然氣中的主要成分甲烷為液化對(duì)象的。 其流程： 天然氣 — → 脫硫、脫水、脫 CO壓縮增壓 — → 深冷液化 — → 低溫貯存 — → LNG 當(dāng) 天然氣壓力 時(shí)需吸氣增壓 , 壓力 節(jié)流降壓。 由于我國(guó)陸上天然氣資源以陸相沉積構(gòu)造居多，儲(chǔ)量分散，單井產(chǎn)量低，自然穩(wěn)產(chǎn)期短，加之儲(chǔ)量規(guī)模小，埋藏深，不少氣田或油井伴生氣中都含有酸性氣體（主要是含有硫化氫，硫化氫含量通常在 %（體積百分比）以下）； 氣田以中小型為主，大多數(shù)氣田的地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，勘探開(kāi)發(fā)難度大，成片建設(shè)規(guī)模小，井口、 集輸、凈化、 儲(chǔ)運(yùn)成本高，導(dǎo)致產(chǎn)量和消費(fèi)比重較低。 小型天然氣液化裝置在 煤層氣的 應(yīng)用流程： 煤層氣 — → 脫硫、脫水、脫 CO壓縮增壓 — → 深冷液化 — → 低溫貯存 — → LNG 我國(guó)陸上煙煤煤田和無(wú)煙煤煤田中（未包括褐煤煤田），在埋深 300～ 2021m 范圍內(nèi)煤層氣資源總量為 m3，世界位居第三，與 常規(guī)天然氣的 資源總量相當(dāng)。 （三） 煤礦 瓦斯 煤礦瓦斯是吸附在煤層中的一種非常規(guī)天然氣，又稱(chēng)為煤層氣。含有大量的空氣， 甲烷濃度較低。 全國(guó)平均噸煤瓦斯含量為 28 立方米，噸煤瓦斯 涌出 量 10立方米以上的 高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井約占國(guó)有重點(diǎn)煤礦和地方國(guó)有煤礦的一半左右。 包括低壓水溶氣和高壓地?zé)嵝退軞狻? 小型天然氣液化裝置在 水溶氣的 應(yīng)用流程： 地層水 →氣液分離→ 水溶氣 → 脫硫、脫水、脫 CO壓縮增壓 → 深冷液化 → 低溫貯存 → LNG 我國(guó)有各類(lèi)沉積盆地超過(guò) 500 個(gè)，沉積巖面積達(dá) 670萬(wàn)平方公里，在 沉積圈內(nèi)地層水中，蘊(yùn)藏著非常巨大的 水溶氣資源，資源總量達(dá) ， 與 常規(guī)天然氣的 資源總量相當(dāng) 。 目前，我國(guó)的生活垃圾７０％為衛(wèi)生填埋處理。