【正文】 我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，日常生活產(chǎn)生大量的 生活垃圾。其中甲烷含量約為 55％一 70％，二氧化碳含量約為 30％ —— 45％。 只要沼氣產(chǎn)集氣能力 3000Nm3/日， 即可建立 小型天然氣液化裝置， 進(jìn)行資源化回收利用 。將 生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換為沼氣，利用沼氣液化生產(chǎn)高品位能源 —— 液化天然氣，具有龐大的原料資源和發(fā)展前景。 （二）比照與代表性項(xiàng)目同等規(guī)模的投資和運(yùn)營(yíng)成本 項(xiàng)目規(guī)模 10 億 Nm3/年 (75 萬(wàn)噸 /年 ) 40 億 Nm3/年 (300 萬(wàn)噸 /年 ) 120 億 Nm3//年 (900 萬(wàn)噸 /年 ) 比照對(duì)象 瓦斯 利用目標(biāo) 進(jìn)口 LNG 項(xiàng)目 西氣東輸項(xiàng)目 產(chǎn)能 液化產(chǎn)能 （ 1 天） 300 萬(wàn) Nm3/日 1300 萬(wàn) Nm3/日 4000 萬(wàn) Nm3/日 貯存能力 （ 20 天） 5 萬(wàn) m3 20 萬(wàn) m3 60 萬(wàn) m3 集輸運(yùn)力 （ 50 公里） 萬(wàn)噸公里 /日 50 萬(wàn)噸 公里 /日 150 萬(wàn)噸公里 /日 配送運(yùn)力（ 500公里） 125 萬(wàn)噸公里 /日 500 萬(wàn)噸公里 /日 1500 萬(wàn)噸公里 /日 投資 液化產(chǎn)能 (億元 ) 2535 100140 300400 貯存產(chǎn)能 (億元 ) 69 2430 7290 集輸運(yùn)力 (億元 ) 46 1216 配送運(yùn)力 (億元 ) 1014 3040 總投資 (億元 ) 138190 414546 門(mén)站氣站售價(jià) 比照進(jìn)口 LNG 的價(jià)格計(jì)算 / Nm3 銷售收入 (億元 /年 ) 2024 8096 240288 原料成本 (億元 /年 ) 35 1220 3660 液化成本 (億元 /年 ) 34 1216 3648 儲(chǔ)運(yùn)成本 (億元 /年 ) 34 1216 3648 利稅 (億元 /年 ) 1115 4460 132180 投資回收期 (年 ) 35 35 35 比照結(jié)果 投資 與液化廠相當(dāng) 原料在中東部 總成本有優(yōu)勢(shì) 總投資規(guī)模略小 原料加工在國(guó)內(nèi) 受?chē)?guó)際影響小 投資相當(dāng)于管道工程 原料豐富受限小 儲(chǔ)運(yùn)消費(fèi)靈活 五、天然氣液化原料資源與液化天然氣消費(fèi)市場(chǎng) 小型天然氣液化裝置的應(yīng)用涉及天然氣資源和消費(fèi)市場(chǎng)兩個(gè)方面，僅在我國(guó)就有豐富的資源和龐大的市場(chǎng)。在消費(fèi)對(duì)象和結(jié)構(gòu)上又是以管網(wǎng)外用戶和調(diào)峰需求為主，與現(xiàn)天然氣工業(yè)具有互補(bǔ)性。 在我國(guó)今后的發(fā)展過(guò)程中，天然氣市場(chǎng)需求主要有： 新增城鎮(zhèn)居民燃?xì)庥脷?，按氣化?40%計(jì)算，可增天然氣需求 300400 億立方米； 替代進(jìn)口工業(yè)燃料油（高硫重油），約 23 千萬(wàn)噸，可增天然氣需求 200300 億立方米； 替代燃料汽油和柴油（交通用油），約 23 千萬(wàn)噸，可增天然氣需求 200300 億立方米 ； 替代工業(yè)燃料用煤，約可替代燃煤 12 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可增天然氣需求 8001500億立方米； 新增電廠發(fā)電與電網(wǎng)調(diào)峰用氣，按 35%計(jì)算，可增天然氣需求 300500億立方米； 新增化工工業(yè)原料用氣，按年增長(zhǎng) 510%計(jì)算，可增天然氣需求 100200 億立方米； 彌補(bǔ)一次能源供應(yīng)缺口，約 46 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可增天然氣需求 30004500 億立方米； 天然氣需求約為 49007700 億立方米，約占我國(guó)一次能源需求的 1020%。項(xiàng)目涉及資源、裝備、運(yùn)營(yíng)、資金、人才、技術(shù)等多個(gè)方面。一般生產(chǎn)工藝過(guò)程是，將含甲烷 90%以上的天然氣，經(jīng)過(guò) “ 三脫 ”( 即脫水、脫烴、脫酸性氣體等 )凈化處理后，采取先進(jìn)的膨脹制冷工藝或外部冷源，使甲烷變?yōu)?162℃ 的低溫液體。 混合制冷工藝 混合制冷工藝是六十年代末期由階式制冷工藝演變而來(lái)的，多采用烴類混合物作為制冷劑，代替階式制冷工藝中的多個(gè)純組分。 與階式制冷工藝相比，混合制冷工藝具有流程短、機(jī)組少、投資低等優(yōu)點(diǎn) 。 具體的工藝過(guò)程為： 120 bar/27 ℃ (1 bar=105 Pa)的高壓原料天然氣進(jìn)裝置后，經(jīng)高壓分離罐分液，然后進(jìn)入以 MEA 為吸收劑的脫 CO2 系統(tǒng)，并采用分子篩脫水；凈化后的高壓原料氣由丙烷預(yù)冷至－ 30 ℃左右，節(jié)流至 53 bar/－ 60 ℃左右；中壓天然氣分離脫除重?zé)N后，進(jìn)入脫苯系統(tǒng)脫除微量苯， 再經(jīng)乙烯蒸發(fā)器冷凝，節(jié)流至 10 bar/－ 123 ℃，分離得中壓尾氣和中壓 LNG；中壓 LNG 再經(jīng)節(jié)流到 3 bar/－ 145 ℃左右，得到的低壓 LNG，低壓尾氣同中壓尾氣一起經(jīng)回收冷量后，分別進(jìn)入低壓和中壓管網(wǎng)，低壓 LNG作為產(chǎn)品儲(chǔ)存于儲(chǔ)罐內(nèi)。 主要用于海上（東海）天然氣開(kāi)采輸送因不可抗因素導(dǎo)致停產(chǎn)時(shí)，向下游用戶提供可靠的氣源供應(yīng)。 具體的工藝過(guò)程為：來(lái)自輸氣管網(wǎng)的 15 bar 原料天然氣經(jīng)凝液分離、過(guò)濾、計(jì)量后，進(jìn)原料天然氣增壓系統(tǒng)增壓至 50 bar；增壓后的原料天然氣進(jìn)入以 MEA 為吸收劑的脫 CO2 和 H2S 凈化系統(tǒng)；凈化后的原料天然氣經(jīng)分子篩干燥器脫水后進(jìn)入液化單元；天然氣經(jīng)液化單元冷凝冷卻至－ 162 ℃，經(jīng)截流降壓至常壓（ 1 bar），得到低溫液化天然氣產(chǎn)品（ LNG）；液化后的天然氣進(jìn)入 2 104m3 的 LNG 儲(chǔ)罐內(nèi)儲(chǔ)存。隨著城市居民生活水平的提高和車(chē)用燃料的緊缺，城市車(chē)輛對(duì)安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保 和可靠的車(chē)用燃料的需求量也會(huì)不斷增加，天然氣以其優(yōu)良的燃燒、排放性能愈來(lái)愈受到廣大用戶的青睞。 (2)發(fā)熱量高。 液化石油氣的生產(chǎn)，主要從煉油廠在提煉石油的裂解過(guò)程中產(chǎn)生。 (5)儲(chǔ)存設(shè)備簡(jiǎn)單，供應(yīng)方式靈活。 LPG 是由 C C4 組成的碳?xì)浠衔?，可全部燃燒，無(wú)粉塵。據(jù)國(guó)外資料統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)、日本、歐洲已建成投產(chǎn) 100 多座 LNG 調(diào)峰裝置，它比建設(shè)地面高壓儲(chǔ)氣罐和地下儲(chǔ)氣庫(kù)節(jié)省土地、資金，縮短工期，而且方便靈活，不受地質(zhì)條件限制。 （ 3）動(dòng)設(shè)備數(shù)量少，降低了工程投資和維護(hù)費(fèi)用。 （ 3）天然氣微量苯低溫高壓脫除技術(shù)解決了天然氣脫苯的技術(shù)難題 異戊烷脫苯技術(shù)率先在 LNG 工廠應(yīng)用，脫苯效果良好，具有投資少、工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。 我國(guó)天然氣液化技術(shù)現(xiàn)狀 LNG 工廠液化工藝 中原油田 LNG 工廠采用階式 制冷工藝。 (2)開(kāi)式循環(huán) :原料天然氣經(jīng) “ 三脫 ” 處理后與混合制冷劑混合，依次流經(jīng)各級(jí)換熱器及氣液分離器，在逐漸冷凝的同時(shí)，也把所需的制冷劑組分逐一冷凝分離出來(lái)，按制冷劑沸點(diǎn)的高低將分離出的制冷劑組分逐級(jí)蒸發(fā)，并匯集構(gòu)成一股低溫物流，與原料天然氣逆流換熱的制冷循環(huán)。但由于該工藝制冷機(jī)組多， 流程長(zhǎng)，對(duì)制冷劑純度要求嚴(yán)格，且不適用于含氮量較多的天然氣。與壓縮天然氣 (CNG)相比， LNG則具有儲(chǔ)存效率高，續(xù)駛里程長(zhǎng)，儲(chǔ)瓶壓力低、重量輕、數(shù)量小，建站不受供氣管網(wǎng)的限制等優(yōu)點(diǎn)。 主要有： 原料資源：各種原料氣資源的勘探、測(cè)試、鉆井、采集等； 加工生產(chǎn)：各種原料氣的凈化、液化加工，（如集約化、聯(lián)營(yíng)體、散戶的加工生產(chǎn)）； 集輸儲(chǔ)運(yùn)：生產(chǎn)集輸、產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)、配送等； 銷售運(yùn)營(yíng)：批發(fā)與直銷、氣化站運(yùn)營(yíng)、加氣站運(yùn)營(yíng)、熱電冷聯(lián)供等； 裝備制造：核心是凈液化加工設(shè)備，還涉及上游勘測(cè)鉆采設(shè)備，下游 儲(chǔ)運(yùn)、 氣化、燃?xì)庠O(shè)備； 工程服務(wù)：凈液化裝置安裝維修服務(wù)，鉆井工程服務(wù)，氣站與燃?xì)庠O(shè)備安裝維修 服務(wù)等； 其他：如金融、租賃、培訓(xùn)等 （二）政策與形勢(shì) 中國(guó)能源短缺、天然氣市場(chǎng)缺口巨大； 能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整； 政府鼓勵(lì)和 政策 支持； 《京都議定書(shū)》生效后的機(jī)會(huì)。 同時(shí)，在環(huán)境容量限制范圍內(nèi)，我國(guó)煤炭資源最大可供開(kāi)發(fā)量?jī)H為 22 億 23 億噸／年， 石油 最大產(chǎn)量只可能達(dá)到 億噸／年，如無(wú)重大突破 ,天然氣最大產(chǎn)量也只可能達(dá)到 12001500億立方米 ／年。 據(jù)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(chǎn)能規(guī)模如下： 可用 資源 類型 資源量 開(kāi)發(fā)和利用方向 年可形成產(chǎn)能規(guī)模 一、礦藏 資源 總資源量 天然氣 3853 萬(wàn) 億立 方 米 中淺層小 氣藏 5001000 億 立方米 煤層氣 3135 萬(wàn) 億立 方 米 東中部成 藏區(qū) 5001000 億 立方米 水溶氣 3666 萬(wàn) 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(yuǎn)油氣井 100200 億立方米 井場(chǎng)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(xiàn)場(chǎng)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(xiàn)場(chǎng)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 200400 億立方米 填埋場(chǎng)收集液化 100200 億立方米 有機(jī) 廢渣和廢水 5001000 億立方米 工業(yè)厭氧制氣 200400 億立方米 生物質(zhì)資源 33 億 噸 標(biāo)準(zhǔn) 煤 農(nóng)村大中型沼氣 5001000 億 立方米 合 計(jì) 25005000 億 立方米 產(chǎn)能建成投產(chǎn)，約占我國(guó)一次能源需求的 815%，可彌補(bǔ) 煤炭、 石油、天然氣供需缺口 4050%。 （油價(jià) 25 美元 /桶時(shí)， LNG 交接 元 / Nm3,接收費(fèi)用 元 / Nm3,管輸費(fèi)用 元 / Nm3) 多個(gè) 液化模塊組合時(shí) ,單位投資和運(yùn)行成本均可下降。 農(nóng)林廢棄物可年產(chǎn)出８億噸標(biāo)煤能量；邊際性土地種植能源植物可年產(chǎn)出或替代６億噸燃油。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(shù)是自產(chǎn)自用，我國(guó)沼氣利用工程的規(guī)模都很小。 （六）沼氣 沼氣是有機(jī)物在隔絕空氣和一定的溫度、濕度、酸堿度等的條件下，經(jīng)過(guò)沼氣細(xì)菌的作用產(chǎn)生的 一種可燃?xì)怏w。 微量成份氣體和液化尾氣作為 裝置 動(dòng)力燃料燃燒。 每噸垃圾在填埋場(chǎng)壽命期內(nèi)大約可產(chǎn)生 100～ 200m3的填埋氣。但 水溶氣相對(duì)于油 氣 藏來(lái)說(shuō)，單井日產(chǎn)量低， 富集成 藏規(guī)模小，一般只適合于小型分散開(kāi)發(fā)。 據(jù)有關(guān)專家估計(jì)： 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(bào)廢礦井 抽放的瓦斯， 年可利用的總資源量： 100200 億立方米。 只要 在礦區(qū) /井口 抽放 或集輸?shù)?瓦斯 量達(dá)到 2021(5000)Nm3/日及以上，即可建立小型天然氣液化裝置。包括生產(chǎn)井、采動(dòng)區(qū)、采空區(qū)、報(bào)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。 根據(jù)現(xiàn)有已掌握的 煤層氣 勘探開(kāi)發(fā) 技術(shù)及生產(chǎn)工藝，利用地面鉆采，就地液化，可以形成數(shù)倍于天然氣年產(chǎn)量的產(chǎn)能。由于煤層氣成因、地質(zhì)、賦存條件的特性，地面鉆采單井日產(chǎn)量較低，加上理論、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多方面的原因，目前，煤層氣的開(kāi)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(kāi)發(fā)程度很低?，F(xiàn)已累計(jì)探明天然氣可采儲(chǔ)量２ .6萬(wàn)億 m3。 小型天然氣液化裝置是作為天然氣工業(yè)的一種補(bǔ)充，主要應(yīng)用于： “三低 ”井、邊遠(yuǎn)井、廢舊殘氣井井場(chǎng)液化，以充分 發(fā)揮已開(kāi)發(fā)未利用的產(chǎn)能； 油氣田放空氣源地現(xiàn)場(chǎng)液化，回收和利用油氣田放空氣； 油氣田新區(qū)開(kāi)發(fā)初期，用作臨時(shí)產(chǎn)能建設(shè)； 中淺層小型氣藏的開(kāi)發(fā)和利用。包括油田氣、氣田氣、煤層氣、泥火山氣和生物生成氣等。 一般情況：液化處理能力 2021 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 。 由于原料氣的組分、壓力是不盡相同的，為了降低原料氣對(duì)裝置和流程的破壞與不利影響，需對(duì)原料氣按裝置和液化流程要求的潔凈 度、進(jìn)氣壓力進(jìn)行凈化和調(diào)壓預(yù)處理。 小型天然氣液化裝置整套組成： 標(biāo)準(zhǔn)裝置：由前置模塊、液化模塊 、 液體貯罐、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組四部分組成。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?xì)夥?wù)； 汽車(chē)燃料，配