【正文】 efin 工藝生產(chǎn) LNG 的費(fèi)用每噸可降低 25% [7] 。 M 大學(xué)校園附近建立了一套 GTL 中試裝置，目前正在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性模擬分析。該裝置于 1992 年建成，為 LNG 汽車 研究提供 LNG 。該裝置采用天然氣膨脹制冷循環(huán)， 低溫甲醇洗 和分子篩干燥聯(lián)合進(jìn)行原料氣凈化，氣波制冷機(jī)和透平膨脹機(jī)聯(lián)合進(jìn)行低溫制冷，燃?xì)鈾C(jī)作為循環(huán)壓縮機(jī)的動(dòng)力源，利用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣作為加熱分子篩再生氣的熱源。但是工藝相對(duì)較復(fù)雜，須兩種制冷介質(zhì)和循環(huán)，設(shè)備投資高。在燃料氣價(jià)格低的地區(qū)，燃?xì)馔钙綄⑹歉玫倪x擇方案。由于處理量小，脫 二氧化碳 的吸收塔和再生塔應(yīng)采用高效填料塔 [16] 。 LNG 儲(chǔ)罐為一個(gè)雙金屬壁的絕熱罐，內(nèi)罐和外罐分別是由鎳鋼和碳鋼制成 [19] 。 LNG 的應(yīng)用實(shí)際上就是天然氣的應(yīng)用 ,但由于其特性 ,LNG 又比天然氣有著更廣泛的用途。此外，聯(lián)合循環(huán)電站污染小、可靠性高。新增儲(chǔ)罐將大大增加儲(chǔ)氣調(diào)峰的靈活性，為現(xiàn)有用戶的用氣安全性以及新增用戶的靈活性提供保障。我國(guó)在 上海 已建成并投入使用 ? 車用 LNG 燃料 LNG 作為可持續(xù)發(fā)展清潔能源 ,具有明顯的環(huán)境效益及社會(huì)效益 ,以 LNG 取代燃油后可以減少 90%的二氧化硫排放和 80%的 氮氧化物 排放 ,環(huán)境效益十分明顯 ,是汽車的優(yōu)質(zhì)代用燃料 ?可以預(yù)見 ,城市在 汽車燃料 方面逐步用 LNG 或天然氣代替燃油 ,近年來 ,它已被世界許多國(guó)家重視和推廣 ?俄 羅斯在將 LNG 用于汽車運(yùn)輸 ,鐵路運(yùn)輸 ,水上運(yùn)輸 和空中運(yùn)輸方面積累了許多經(jīng)驗(yàn) ?英國(guó)的運(yùn)輸公司大部分采用 LNG 為車用燃料 ? 按照天 然氣的儲(chǔ) 存方式不 同 ,天然 氣汽車 大 致分為 CNGV(壓縮 天然氣汽車 ),LNGV(液化天然氣汽車 ),和 ANGV(吸附天然氣汽車 ),目前在國(guó)內(nèi)大量使用的是CNG 型汽車 ,正在推廣的是 LNGV 型汽車 ,ANGV 正處在研制階段 ,隨著 LNG 的大量普及 ,LNGV 型汽車會(huì)逐步向重型車發(fā)展 ,并會(huì)部分取代小型 CNG 型汽車及公交車 ,現(xiàn)國(guó)內(nèi)建成的 LNG 公交車 示 范站有新疆的烏魯木齊市、 北京市 、長(zhǎng)沙市 ,正在籌備建設(shè)的有 北海市 、湛江市等 ?目前全國(guó)已改裝的 CNG 型汽車已達(dá)數(shù)萬輛 ,但用 LNG 作為汽車燃料特別值得推廣 ,在建造 LNG 加氣站的同時(shí)兼顧 CNG(壓縮天然氣 )加氣站 ,能滿足目前及今后的需求 ? 福建省莆田燃?xì)怆姀S首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn) [回目錄 ] 2020 年 12 月 23 日上午，福建 LNG（液化天然氣）站線項(xiàng)目一期工程新增 4儲(chǔ)罐暨燃?xì)怆姀S首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)儀式，在福建省 莆田 市湄洲灣 秀嶼 港區(qū)隆重舉行。 20 世紀(jì) 80 年代興起的聯(lián)合循環(huán)電站，發(fā)電量以燃?xì)廨啓C(jī)為主 (約占總電量的 2/ 3)，電站純效率已達(dá) 50 %以上，而常規(guī)的燃煤蒸汽輪機(jī)電站效率只有 30 %～ 35 %?，F(xiàn)在 ,無論是工業(yè)還是民用 ,都對(duì)天然氣產(chǎn)生了越來越大的依賴性。 哈爾濱燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)研究院、工業(yè)大學(xué) 哈爾濱燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)研究院與 哈爾濱工業(yè)大學(xué) LNG 系統(tǒng)主要包括天然氣預(yù)處理、天然氣的低溫液化、天然氣的低溫儲(chǔ)存及天然氣的氣化和輸出等 [18]。由于邊遠(yuǎn)地區(qū)無集輸管線可利用，將未能液化的天然氣循環(huán)壓縮，以提高整套裝置的天然氣液化率。 壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)可用燃?xì)廨啓C(jī)或電動(dòng)馬達(dá)。 裝置在原 料氣量 30 104 m3 /d 時(shí)，收率 高達(dá) % ，能耗為 Kwh/Nm3 。沒有充分利 用天然氣自身壓力，將天然氣在中壓下（ 左右）液化（較高壓力下液化既可提高氮?dú)獾闹评錅囟龋挚蓽p少制冷負(fù)荷），因此該裝置功耗大。與國(guó)外情況不同的是，國(guó)內(nèi)天然氣液化的研究都是以小型液化工藝為目標(biāo)，有關(guān)這方面的文獻(xiàn)發(fā)表較多 [10]，以下就國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的 天然氣液化裝置 工藝作簡(jiǎn)單介紹。該實(shí)驗(yàn)站的 GTL 已許可給合成 燃料 (Synfuels) 公司。其生產(chǎn)能力較通用的方法高 15%20% ，生產(chǎn)成本低 25% 。 二、國(guó)內(nèi)外概況及發(fā)展趨勢(shì) [回目錄 ] 1941 年在 美國(guó) 克利夫蘭建成了世界第一套工業(yè)規(guī)模的 LNG 裝置，液化能力為 8500 m3 /d 。smallerScaleliquefiers． LNG Joumal,1999(7/8):19— 22 10 Kikkawa Y,Nakamura M,Sugiyama S． Development of Liquefaction Process for Natural Gas． Joumal of Chemical Engineering of Japan,1997,30(4):625— 630 11 Miyake H,Kishimoto N,Kakutani Y． Small Scale LNG FPSO for Marginal Gas Field,Proceedings of LNG12,Perth,1998 12 Naklie M． Mobil39。單級(jí)混合制冷劑循環(huán)的能耗要比階式制冷循環(huán)高，為了降低能耗，采用多級(jí)混合制冷劑循環(huán)。h 電量是很典型的。但是其設(shè)計(jì)復(fù)雜，目前國(guó)內(nèi)還沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)。主要用于原料氣有壓力能可利用、甲烷含量高的場(chǎng)合。不使用隔離的制冷系統(tǒng)就可得到與預(yù)冷單膨脹機(jī)循環(huán)相似的功率消耗。由于循環(huán)流體保持在氣相，所以不存在氣 液相分開進(jìn)入換熱器的問題。氣體被主循環(huán)壓縮機(jī)和升 壓壓縮機(jī)再壓縮。對(duì)一個(gè)固定驅(qū)動(dòng)器來說，液化天然氣產(chǎn)量可以達(dá)到最優(yōu)化，因此，可以以具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格建造中小型工廠。級(jí)數(shù)越多，能量效宰越大，但同時(shí)也提高了復(fù)雜性。但單級(jí)混合制冷劑循環(huán)的能耗要比階式制冷循環(huán)高。 由 Trinidad和 Tobago組成的大西洋液化天然氣集團(tuán)在 Trinidad液化天然氣裝置的建設(shè)中選用了這種工藝。進(jìn)料氣預(yù)處理包括酸性氣體的脫除、脫水和汞的脫除。 第三冷卻級(jí)用甲烷作制冷劑提供冷量，第二級(jí)已液化的天然氣在這一級(jí)中繼續(xù)被冷卻到 150℃ 左右，然后通過節(jié)流閥降溫降壓，溫度降至 162℃ ，壓力降至常壓，用泵將液化天然氣輸送到專門的儲(chǔ)罐中。 迄今為止，在天然氣液化技術(shù)領(lǐng)域中成熟的液化工藝有：階式制冷循環(huán)、混合制冷劑制冷循環(huán)、膨脹機(jī)制冷循環(huán) [6] 。法國(guó)石油學(xué)會(huì)研究出了一種可用于吸收氣體和液體中金屬 Hg的吸收材料 [5] ，它是在氧化鋁錠片上加一層金屬硫化物，能與汞反應(yīng)生成 HgS。一是可防止天然氣中的水分析出，在液化時(shí)結(jié)冰，使管道和儀表閥門出現(xiàn)冰堵，發(fā)生事故；二是因液態(tài)水的存在，使末脫除的酸性組分對(duì)壓力管道和容器的腐蝕加劇，可能導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕。 Benfield流程已有 30多年歷史，近年來人們對(duì)它有所改進(jìn)。 頂 處理的主要設(shè)備由吸收塔、再生塔及干燥塔組成 (見圖 1)。長(zhǎng)距離鋪設(shè)管道，甚至越洋氣態(tài)輸送天然氣，常常要受到成本與技術(shù)問題的制約。 5. 結(jié)束語 本工程氣化站一期工程投資估算大約為 2720 萬元，其中建筑工程費(fèi) 728 萬元，安裝工程費(fèi) 182 萬元，設(shè)備購置費(fèi) 914 萬元。此外，LNG 儲(chǔ)罐也設(shè)有安全閥，一旦罐內(nèi)壓力超高，安全閥起跳，可將超壓氣體排出，保護(hù)儲(chǔ)罐。最近國(guó)家有關(guān)部門對(duì)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行修改，擬增加液化天然氣一個(gè)章節(jié)，我們期待這個(gè)規(guī)范能夠盡快執(zhí)行。儲(chǔ)罐蒸發(fā)的 BOG和槽車卸車的 BOG，通過 1 臺(tái) BOG 加熱器加熱后進(jìn)入 BOG 儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，在冬季使用水浴式NG 加熱器時(shí)， BOG 可作為熱水鍋爐的燃料，夏季可進(jìn)入管網(wǎng)。設(shè)計(jì)上配置兩組，互相切換使用。 c)高真空多層隔熱。冬季空浴式氣化器出口氣體溫度達(dá)不到 5℃ 時(shí)，使用水浴式 NG 加熱器加熱，使其出口天然氣溫度達(dá)到 5℃ ～ 1O℃ 。在設(shè)計(jì)中為解決這個(gè)問題，在汽化斤的流程中增加了一套摻混空氣系統(tǒng)，將 LNG 氣源氣 (低熱值 42． 34MJ／ Nm3)與壓縮空氣進(jìn)行高壓比例式摻混，摻至可與渤海大然氣 (低熱值 35． 11MJ／ Nm3)互換，這樣將來威海市不論是采用渤海天然氣作為最終氣源，還是將來事故情況下用 LNG 作為備用氣源，用戶處均能保證用氣安全、穩(wěn)定，還節(jié)省了大量改造灶具的費(fèi)用。 與 CNG 相比， LNG 是最佳的啟動(dòng)、培育和搶占市場(chǎng)的先期資源。工藝流程組織包括帶膨脹機(jī)流程 ,帶單級(jí)、雙級(jí)、三級(jí)不同混合工質(zhì)的流程，這些流程可被用于產(chǎn)能達(dá) 10 mtpa 天然氣液化裝置。液態(tài)天然氣所占體積僅相當(dāng)于氣態(tài)天然氣 (大氣壓力 )的 1/600，因此遠(yuǎn)距離運(yùn)輸更經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。林德?lián)碛?125 年的低溫裝置設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，能夠根據(jù)各種用途和產(chǎn)能，提供天然氣液化裝置。 ③衛(wèi)星城鎮(zhèn)供氣 大中城市的衛(wèi)星城鎮(zhèn)由于遠(yuǎn)離氣源和長(zhǎng)輸管道，建設(shè)輸氣管道不經(jīng)濟(jì)。氣液兩相高壓冷劑在冷箱入口混合，由上至下通過熱交換器，基本上 在和 LNG 相同的溫度下流出，經(jīng)過控制閥減壓后返回?zé)峤粨Q器，向上流動(dòng)氣化，提供冷量，然后回到壓縮段完成閉路循環(huán)。與復(fù)疊制冷相比，混合制冷只需一套壓縮機(jī)組，工藝流程大為簡(jiǎn)化，但由于仍需將冷劑分為不同的溫度級(jí)別或壓力級(jí)別，導(dǎo)致能耗較高，控制系統(tǒng)仍然較復(fù)雜，對(duì)冷劑組分的配比也有比較苛刻的要求。液化工藝和相關(guān)設(shè)備配置對(duì)裝置的效率和造價(jià)具有決定性的影響。儲(chǔ)存的 LNG氣化后進(jìn)入管網(wǎng)供應(yīng)用戶。小型液化天然氣裝置應(yīng)該具備簡(jiǎn)單、有效、可靠的工藝特點(diǎn)，能力配置要充分結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況。世界上已建成投產(chǎn) LNG 大型液化裝置逾 160 套，液化生產(chǎn)能力以年平均 20％的幅度增長(zhǎng)。 液化天然氣裝置的類型與液化工藝 中國(guó)建材網(wǎng) 發(fā)布時(shí)間： 2020/12/11 點(diǎn) 擊數(shù)： 2639 富友攜手愛家需要采用液化天然氣工藝，將天然氣最終在溫度為 160℃ 、壓力為 0。 天然氣液化由天然氣凈化和天然氣冷凝液化兩部分組成，天然氣液化有著不同的制冷液化天然氣工藝過程，但天然氣冷凝液化的過程都是相同的，濕天然氣首先要經(jīng)過預(yù)處理，以除去二氧化碳、硫化氫、水、硫醇等， 液化天然氣工藝經(jīng)過預(yù)處理的天然氣在冷卻到一個(gè)中間溫度 后，除去重組份，以免在低溫下固化，脫除重組份的天然氣 (主要為甲烷、乙烷組份 )再進(jìn)一步冷卻到大約 160℃ ，變?yōu)橐夯烊粴膺M(jìn)入儲(chǔ)罐。在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，我國(guó)天然氣比例最低，只是全球平均水平的 ％，在我國(guó)能源消費(fèi)總量中天然氣僅占 ％，遠(yuǎn)低于世界水平。城市天然氣的用量隨時(shí)間變化，比如在北方，冬季由于取暖的原因用氣量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于夏天，以蘭州為例，冬夏季天然氣峰谷用量相差 2— 5 倍。工廠處理量很大，且要與氣源的規(guī)模和 LNG運(yùn)輸船的裝運(yùn)能力相匹配。 CO SO2 等酸性氣體根據(jù)含量的不同可以用物理吸收或者化學(xué)吸收脫除。復(fù)疊制冷技術(shù)成熟，除了天然氣液化外，在乙烯深冷分離中也有應(yīng)用。高溫段采用丙烷作為冷劑按幾個(gè)不同的溫度級(jí)別對(duì)原料氣和混合冷劑預(yù)冷，低溫段先后用不同壓力級(jí)別的混合冷劑把原料氣順序液化。尤其是沿海城市可以充分利用地理優(yōu)勢(shì)修建 LNG 接收站，利用從海外運(yùn)來的 LNG。 2020 年北京已開始了 LNG 汽車的試運(yùn)行，并計(jì)劃改造完成 LNG 汽車 300 輛，以后逐步將北京 90％的公交車改造完成為 LNG 汽車。天然氣多數(shù)是以氣態(tài)形式通過管道輸送。在天然氣液化和運(yùn)輸之前，必須脫除干擾組分，分離重?zé)N氣體。 林德工程是領(lǐng)先的低溫設(shè)備供應(yīng)商 , 也是唯一同時(shí)供應(yīng)板翅換熱器和繞管換熱器的公司，二者均應(yīng)用在天然氣液化工藝中。因此 ，我院于 2020年初對(duì)原可研報(bào)告進(jìn)行修改、補(bǔ)充，將液化天然氣 (以下簡(jiǎn)稱 LNG)氣化站作為提前啟動(dòng)氣源。國(guó)內(nèi) LNG 氣化站所采用的液態(tài)天然氣運(yùn)輸方式通常有 LNG 槽車和罐式集裝箱車兩種。國(guó)內(nèi) LNG 氣化站常用的大多為 50m3和 100m3 圓筒型雙金屬真空粉末 LNG 儲(chǔ)罐?？紤]到立式罐節(jié)省占地，且立式罐 LNG 靜壓頭大，對(duì)自增壓器工作有利，因此采用立式雙金屬真空粉末LNG 儲(chǔ)罐。 3． 2． 2 主要工藝參數(shù) 工作 壓力： 0. 6MPa， 設(shè)計(jì)壓力： 1． 0MPa， 工作溫度： 162℃ ， 設(shè)計(jì)溫度： 196℃ ， 立式，主體材質(zhì)：鋁翅片管 (LF21)， 氣化能力： 2020m3／ h， 出口溫度：低于環(huán)境溫度 10℃ 。 3． 6 空壓站設(shè)備 為保證天然氣與空氣進(jìn)行高壓比例式摻混，選用 14. 16m3／ min 風(fēng)冷式螺桿空氣壓縮機(jī)3 臺(tái)， 2 開 1 備，以及相應(yīng)的無熱再生空氣干燥器、壓縮空氣除油器、除塵器以及 橇裝式靜態(tài)混合器等設(shè)備。 b)可燃?xì)怏w檢測(cè)儀 在卸車臺(tái)、儲(chǔ)罐區(qū)及氣化區(qū)等天然氣有可能發(fā)生泄漏的地方，均設(shè)置了可燃?xì)怏w檢 測(cè)儀，當(dāng)檢測(cè)出的環(huán)境中可燃?xì)怏w含量超標(biāo) (達(dá)到爆炸下限的 20％ )時(shí)發(fā)出警報(bào)，工作人員可根據(jù)具體情況選擇處理。 h)閥門、管道及管件 站區(qū)工藝管道大體上分為兩種。天然氣預(yù)處理的工藝技術(shù)主要包括：酸性氣體的脫除、水的脫除以及汞及重?zé)N的脫除等；液化工藝流程主要有階式制冷循環(huán)、混合制冷劑制冷循環(huán)、膨脹機(jī)制冷循環(huán)。當(dāng)代工業(yè)規(guī)模的火然氣液化 (即 LNG的生產(chǎn) )技術(shù)通常包括原料氣預(yù)處理、液化和儲(chǔ)存三個(gè)部分。然而這些法中， ③ 中的溶劑同時(shí)也能使包括 CH4在內(nèi)的烴類大量溶解，并且這些方法大多數(shù)成本高，能耗大。產(chǎn)品中有部分氣體回流，用于分子篩的再生，然后再返回原料氣。以往的分子篩常包