【正文】 因此，加快對適合我國特點的天然氣液化裝置的工藝技術研究，加大對相關應用技術研究的力度和投入，已成為天然氣應用開發(fā)領域的重要課題之一，具有廣闊的市場前景。 該 LNG 工廠的氣源來自吐哈油田，處理單元，液化單元除制冷劑壓縮機組與上海浦東 LNG 工廠有區(qū)別外，其他部分工藝原理基本相同。該裝置的凈化工藝與中原 LNG 工廠凈化工藝相同，液化工藝采用整合式級聯液化工藝。 該工程主要包括高壓天然氣凈化、高壓天然氣液化、天然氣微量苯低溫高壓脫除、低溫液態(tài)天然氣帶壓儲存等系統(tǒng)。其缺點是能耗比階式高，對混合制冷劑各組分的配比要求嚴格，設計計算較困難。其制冷劑組成根據原料氣的組成和壓力而定，利用多組分混合物中重組分先冷凝、輕組分后冷凝的特性，將其依次冷凝、分離、節(jié)流、蒸發(fā)得到不同溫度級的冷量。目前天然氣液化裝置工藝路線主要有 3 種類型 :階式制冷 工藝、混合制冷工藝和膨脹制冷工藝。產業(yè)鏈龐大， 發(fā)展前景廣闊，技術資金密集。 扣除國內產量10001200 億立方米 /年、進口 10001500億立方米 /年，天然氣需求缺口高達 25005000 億立方米。 （二） 消費市場 有關專家分析認 為，天然氣將是２１世紀的能源主角，加快天然氣工業(yè)的發(fā)展將成為不可扭轉的趨勢。 （一） 原料資源 有沉積盆地就有天然氣，我國是一個天然氣資源豐富的國家。 據估算： 我國采用工業(yè)化高效厭氧技術處理中 大規(guī)模 工農業(yè)有機廢 水、 廢渣、人禽畜糞便，年可產出沼氣 的 資源量約 5001000 億立方米。 小型天然氣液化裝置在 沼氣的 應用流程： 沼氣 →氣液過濾→ 脫硫、脫水、脫 CO壓縮增壓 → 深冷液化 → 低溫貯存 → LNG 液化主要產品是 液化天然氣。 沼氣是一種優(yōu)質的燃料，熱值較高，具有很高的環(huán)保、技術、經濟性。據有關資料介紹，目前 城市生活垃圾年產量達到 億噸，相當于中等發(fā)達國家的水平。垃圾填埋場內產生的大量 填埋氣，主要是 直接排空或放空燃燒，僅有個別的 垃圾填埋場進行 收集、凈化、發(fā)電的試驗。在 含油氣盆地、含煤盆地及其他水文盆地的 地層水中 蘊藏著大量可 開發(fā)和利用 的 水溶氣資源 ，在高壓含油氣盆地中可能 形成 水溶氣藏。 水溶氣 主要成分是甲烷（一般為 90%以上）和少量的二氧化碳（ CO2）、氮氣（ N2）有時還有乙烷、丙烷等重 烴組分。根據目前煤炭的年產量和 采空區(qū)、報廢礦井的數量，我國 煤礦瓦斯的 年 總資源量估計達 600900億立方米及以上。 我國煤礦多為井工開采，瓦斯災害嚴重。 它是在煤的生成和煤的變質過程中伴生的氣體。 在眾多的煤層氣含氣區(qū)，以晉陜蒙含氣區(qū)煤層氣資源量最大，為 m3，占全國煤層氣總資源量的 %；其次是北疆區(qū)，煤層氣資源量為 萬億 m3，占全國總量的 %；冀豫皖含氣區(qū)煤層氣資源量為 萬億 m3，占全國總量的 %；云貴川渝含氣區(qū)煤層氣資源量為 m3，占全國總量的 %。 小型天然氣液化裝置 的應用，可以充分發(fā)揮和利用油氣田遺棄資源及已開發(fā)未利用的產能，可成倍提高現產量；在井場和現場直接凈化和液化，減少集輸和預處理費用，可降低消費成本；對無法工業(yè)開采集輸和中淺層小型氣藏資源的開發(fā)利用，可大幅提高可采 儲量和 產量。 主要產品是 液化天然氣（ LNG） 和部分 提前氣液分離的副產品 液化石油氣（ LPG）。 適用液化對象的原料氣資源有： 常規(guī)天然氣：如 氣田天然氣，油田伴生氣，油氣田放空氣等。其配備標準是根據用電總需求進行配備的。 凈化采用技術：分子篩吸附、深冷分離，變壓吸咐、膜法分離等。 即： 氮氣壓縮機壓縮氮氣，加壓了的氮氣通過氮氣透平膨脹機制冷，通過冷箱分段 冷卻 烴 類 氣體 ， 以甲烷為主要成分的 天然氣 體冷卻到零下 162℃，體積壓縮成 1/625后生成超低溫透明液體 —— 液化天然氣（ LNG） 。 歡迎您加盟，共創(chuàng)未來。 成套裝置所需模塊、零部件全部在國內定制加工和配套，質量可靠，經濟實用。作為對天然氣工業(yè)開采和管道輸送的一種補充，小型天 然氣液化模塊具有工藝簡單、流程短、適應性強、設備成本低等優(yōu)點。 在 21 世紀世界能源 消費和 供應領域中 天然氣 將占有重要的地位。隨著農村生活水平的提高，農村家庭的生活燃料也逐步向天然氣、液化石油氣和煤炭轉移，造紙業(yè)因采用秸稈環(huán)境污染問題嚴重而轉向采用木材紙漿，因而剩余 農作物秸稈的數量越來越大，據估計每年已達到 4 億噸左右，除了堆肥發(fā)酵還田或直接還田一部分外，大部分被焚燒。 12）由于上述的原因，因而新型的間歇式干法沼氣發(fā)酵工藝的初期投資、運營成本和環(huán)境成本都遠遠低于濕法技術。 4）在發(fā)酵罐／室中沒有攪拌器等運動部件，因此系統(tǒng)的可靠性很高。一位古勞鎮(zhèn)政府的干部說，沼氣是一種環(huán)保燃料，但必須熟練 掌握相關技術，否則容易出現安全問題，目前從鄧宣良使用的情況看還是效果不錯，相信會有越來越多的水鄉(xiāng)村民用上這種環(huán)保新型燃料 6 世界最新干法沼氣發(fā)酵技術 國際能源網 2020620 16:37:13 傳統(tǒng)的沼氣發(fā)酵均采用濕法技術，由于濕法技術發(fā)酵耗能高、處理干物質的成本高等一系列缺點，限制了其適應的范圍和地域。 ”鄧顯良憨厚地說。經過一段時間的學習和探索后，鄧顯良就開始用沼氣做飯洗澡，到如今已經有大半年了。 水鄉(xiāng)用沼氣第一人 在鄧顯良家中，他向記者展示他家用于煮飯燒菜的燃氣爐，與其他燃氣爐不同的是，這臺燃氣爐是用沼氣為燃料，沼氣是靠家中所養(yǎng)的豬的排泄物發(fā)酵產生。 麥島污水處理廠作為 2020 年奧運會帆船比賽的配套保障工程之一，污水處理、污泥處置工程已于 2020 年 7 月份投入正式運行。而煤炭的價格以后鄉(xiāng)村戶用沼氣池每年每戶產氣量按 450m3 計算，一年可節(jié)約 5500 大卡原煤為 噸，我國現有 億農戶，按 30%普及率計算，每年可替代 5500 大卡原煤 億噸。如果全國所有大中型養(yǎng)豬場的廢物都能得到有效利用，每年將產生 600 萬立方米的甲烷，相當于 100MW 的電能。 沼氣是一種混合氣體，主要成分是甲烷 (CH4)和二氧化碳 (C02)。 5月 7 日丹麥諾維信公司和美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室等的科學家在 Nature Biotechnology雜志在線版上發(fā)表文章說他們根據里氏木霉 基因組 所獲得的數據分析發(fā)現 ： 里氏木霉有一些基因能夠編碼產生一種特殊的酶，這種酶能夠幫助把植物纖維素高效分解成單糖物質，這種單糖可作為生產生物乙醇的極佳中間原料。為了降低液化壓力，有時候也需要輔助冷卻。采用低溫液化原理和凈化流程。液化石油氣常壓下為氣態(tài)，具有氣體性質，經過降溫和加壓處理后成為液態(tài)，密度增大。目前，全國有 600 多個戶用沼氣池和大約 500 個工業(yè)沼氣池在使用。長久以來一直得到了國家政策的有利支持和引導，但是單純的依靠政府力量就夠了嗎？很明顯，只有在整個社會形成一種內在的推動力，讓沼氣產業(yè)具備成為一個朝陽產業(yè)的必要經濟條件，才可能使沼氣的大規(guī)模使用成為現實。 社會助力 為了將更多的社會力量聚集到沼氣推廣的事業(yè)中來，在有關政府部門的大力支持下，很多社會力量已經在這個事業(yè)中顯示出了強大的推動力。經過檢查、調試、試運行， 4 臺機組分別順利完成試車，并于 2020 年 6 月 5 日下午成功并網發(fā)電。于是，他就陪老婆回娘家親自考察一番。由于周圍僅他一家使用沼氣，鄧顯良經常招呼鄰居過來免費使用自己沼氣。如果可以將這些排泄物作為發(fā)酵沼氣的原料，可在一定程度上解決這個問題。而濕法要耗用 30%左右的能量，在北方寒冷地區(qū)冬季甚至會達到 45%，因而大大限制了沼氣技術在北方寒冷地區(qū)的推廣。 9）進料出料可使用通用的裝載機等工程機械，設備效率高，通用性強。巴伐利亞州的別費慕公司在德國中試研發(fā)的基礎上，研發(fā)出了商業(yè)實用的技術，很好地解決了上述兩個問題，并在全世界登記了專利，成為德國第一個通過德國技術監(jiān)督協(xié)會 T?V 的干法沼氣發(fā)酵成套設備技術安全認證和建立并運營德國第一套商用級間歇式 干法沼氣站的公司。 根據 2020 年北京奧運會中國政府的承諾，中國鼓勵大力發(fā)展作為可再生能源的先進大型沼氣生產技術。 隨著我國 “ 西氣東輸 ” 、 “ 北氣南調 ” 、 “ 海氣上岸 ” 、 “ 進口 LNG” 等工程的實施，將有力地促進天然氣 的開發(fā)和利用。 其中： 前置模塊：根據原料氣的組分、壓力，按液化模塊的流程要求進行凈 化和調壓預處理， 液化模塊：壓縮氮氣、膨脹制冷，將凈化和調壓過的烴 類 氣體進行冷卻 液化為 烴 類液體。用途有： 工業(yè)燃料，用于自備發(fā)電、陶瓷、玻殼、工藝玻璃等替換燃煤燃油； 清潔燃料，氣化站汽化后使用，供樓宇、小區(qū)、中小城鎮(zhèn)管道燃氣服務； 汽車燃料，配送給加氣站，可提供 LNG 和 CNG 兩種氣源加氣服務； 調峰氣源，供天然氣管網下游門站，用于供氣系統(tǒng) 調峰和氣源安全保證。 小型天然氣液化裝置整套組成： 標準裝置：由前置模塊、液化模塊 、 液體貯罐、燃氣發(fā)電機組四部分組成。 由于原料氣的組分、壓力是不盡相同的，為了降低原料氣對裝置和流程的破壞與不利影響，需對原料氣按裝置和液化 流程要求的潔凈度、進氣壓力進行凈化和調壓預處理。 一般情況：液化處理能力 2000 Nm3/日 ，配備 液體貯罐容積 10X1 m3 ； 液化處理能力 5000 Nm3/日 ，配備 液體貯罐容積 10X2 m3 。包括油田氣、氣田氣、煤層氣、泥火山氣和生物生成氣等。 小型天然氣液化裝置是作為天然氣工業(yè)的一種補充，主要應用于： “三低 ”井、邊遠井、廢舊殘氣井井 場液化，以充分發(fā)揮已開發(fā)未利用的產能； 油氣田放空氣源地現場液化，回收和利用油氣田放空氣； 油氣田新區(qū)開發(fā)初期，用作臨時產能建設； 中淺層小型氣藏的開發(fā)和利用?，F已累計探明天然氣可采儲量２ .6萬億 m3。由于煤層氣成因、地質、賦存條件的特性，地面鉆采單井日產量較低，加上理論、技術、經濟等多方面的原因，目前，煤層氣的開發(fā)利用主要是在礦區(qū)和周邊就地回收利用煤礦瓦斯，專業(yè)工業(yè)性規(guī)模開發(fā)程度很低。 根據現有已掌握的 煤層氣 勘探開發(fā) 技術及生產工藝，利用地面鉆采，就地液化，可以形成數倍于天然氣年產量的產能。包括生產井、采動區(qū)、采空區(qū)、報廢礦井的瓦斯，因瓦斯氣體中混入部分空氣，采取抽放措施其 甲烷濃度 2080%以上。 只要 在礦區(qū) /井口 抽放 或集輸的 瓦斯 量達到 2000(5000)Nm3/日及以上，即可建立小型天然氣液化裝置。 據有關專家估計： 采 前利用 地面鉆孔抽放的瓦斯， 年可利用的總資源量： 100200 億立方米； 采空區(qū)、報廢礦井 抽放的瓦斯， 年可利用的總資源量： 100200 億立方米。但 水溶氣相對于油 氣 藏來說，單井日產量低， 富集成 藏規(guī)模小，一般只適合于小型分散開發(fā)。 每噸垃圾在填埋場壽命期內大約可產生 100～ 200m3的填埋氣。 微量成份氣體和液化尾氣作為 裝置 動力燃料燃燒。 （六）沼氣 沼氣是有機物在隔絕空氣和一定的溫度、濕度、酸堿度等的條件下，經過沼氣細 菌的作用產生的一種可燃氣體。由于沼氣中含有大量的 二氧化碳，燃燒 熱值比常規(guī)天然氣低，加上資源分散，收集手段落后，大多數是自產自用，我國沼氣利用工程的規(guī)模都很小。 農林廢棄物可年產出８億噸標煤能量；邊際性土地種植能源植物可年產出或替代６億噸燃油。 （油價 25 美元 /桶時， LNG 交接 元 / Nm3,接收費用 元 / Nm3,管輸費用 元 / Nm3) 多個 液化模塊組合時 ,單位投資和運行成本均可下降。 據保守估算：利用小型天然氣液化裝置，可用的資源和能夠 形成的產能規(guī)模如下： 可用 資源 類型 資源量 開發(fā)和利用方向 年可形成 產能規(guī)模 一、礦藏 資源 總資源量 天然氣 3853 萬 億立 方 米 中淺層小 氣藏 5001000 億 立方米 煤層氣 3135 萬 億立 方 米 東中部成 藏區(qū) 5001000 億 立方米 水溶氣 3666 萬 億立方米 油氣煤水文盆地 5001000 億 立方米 二、閑置廢棄資源 年 資源量 三低 /邊遠油氣井 100200 億立方米 井場直接液化 50100 億立方米 油氣田放空氣 /廢井殘氣 100200 億立方米 現場回收液化 50100 億立方米 采煤前 抽放瓦斯 100150 億立方米 礦區(qū)現場液化 50100 億立方米 (排 /空 /廢 )礦井 瓦斯 100200 億立方米 回收濃縮液化 50100 億立方米 三、可再生 資源 年 資源量 填埋氣 200