【正文】 合冷劑液化流程高 40%左右。 此法的原理 是分兩段供給冷量：高溫段用丙烷壓縮制冷，按 3 個溫度水平預(yù)冷原料天然氣到～ 40℃ ；低溫段的換熱采用兩種方式 ——高壓的混合冷劑與較高溫度的原料氣換熱，低壓的混合冷劑與較低溫度的原料氣換熱。 25 XXXXXX 工 程 設(shè) 計 咨 詢 有 限 責(zé) 任 公 司 天然氣液化項目可研 2）混合冷劑循環(huán) 有鑒于階式制冷循環(huán)裝置復(fù)雜、投資高，為此開發(fā)了混合制冷循環(huán)（ Mixed Refrigerant Cycle， MRC）。甲烷冷卻器中蒸發(fā)出來的氣體經(jīng)增壓、水冷后，在丙烷冷卻器中冷卻、在乙烯冷卻器中液化后，循環(huán)到甲烷冷卻器。 天然氣液化的制冷系統(tǒng)已非常成熟，常用的工藝有：階式制冷循環(huán)、混合冷劑制冷循環(huán)、膨脹機制冷循環(huán) 。 本項目采用混合制冷劑（ MRC）制冷工藝。 由以 上地域資料可以看出本項目所選地理位置地質(zhì)條件穩(wěn)定、水資源豐富、交通便利，是建設(shè) LNG廠的理想位置，完全滿足投產(chǎn)后生產(chǎn)及營運的需求。 1）氣象資料 磴口縣屬典型的干旱、半干旱 大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，無霜期短，日照豐富，降水少，蒸發(fā)強烈，多風(fēng)沙。另外，要盡快與上游供氣方積極協(xié)商，保障充足的氣源，對下游用戶要準確跟蹤。 2)本工程采用混合制冷劑工藝技術(shù)，技術(shù)成熟，操作簡單。 液化廠推薦工藝方案主要包括：進站調(diào)壓計量單元、天然氣凈化單元、天然氣液化單元、制冷劑儲存系統(tǒng)、制冷劑循環(huán)壓縮系統(tǒng)、 LNG 儲存裝車單元。 1）積極采用國內(nèi)外先進、可靠的工藝技術(shù)，提高工程技術(shù)水平，確保經(jīng)濟合理、安全可靠；保證產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品的產(chǎn)量，方便操作和管理。后來 CNC 汽車又向其他城市推廣。對于這些地區(qū)管道天然氣未覆蓋的城鎮(zhèn)，在鋪設(shè)管道不經(jīng)濟的情況下，液化天然氣以其單位運輸成本低、綜合利用范圍廣而成為比較理想的選擇。 1970 年以來，全世界只發(fā)生過 16 起與LNG 有關(guān)的事故。我國現(xiàn)有城市的污染源主要在于車輛尾氣。因此，即使對于 100%氣體管輸?shù)南到y(tǒng)， LNG 也是必不可少的手段。丹 —薩高速、 110 國道、包 —茂高速、 210 國道、109 國道、省道 10 214 和曹羊線、德敖線等公路組成密集的公路交通網(wǎng)絡(luò)，使貨物運輸更加暢通、快捷，運輸特點更加突出。天然氣是世界能源的重要組成部分，除石油、煤炭以外，唯有天然氣可實現(xiàn)低成本、大面積開采，而且運輸和儲存技術(shù)已十分成熟，應(yīng)用廣泛，被公認為是一種廉價、清潔、安全、高效的車用燃料。以天然氣替代石油已成為世界能源發(fā)展的主要方向之一。 可以預(yù)見，隨著人民生活水平的提高和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，隨著國內(nèi)各個城市供氣系統(tǒng)和全國范 圍內(nèi)的加氣站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的完善，天然氣汽車必將得到大力推廣。 1999 年，由法國索非公司幫助上海建設(shè)的浦東 LNG 液化裝置，是我國首座 LNG 調(diào)峰站，也是 LNG 與市政燃氣系統(tǒng)相互配合的典型例 證。若汽車改燒 LNG，有害物排放將大大減少。 1980 年以來，全世界只有兩人的死亡與 LNG 有關(guān)。 本項目的目標市場定 位主要有以下幾個方向： 1）市政燃氣 本項目所產(chǎn) LNG 產(chǎn)品將優(yōu)先考慮用作市政燃氣。此后 5～ 10 年內(nèi)，天然氣汽車的數(shù)量將有大幅度增長。 2）關(guān)鍵設(shè)備選用進口設(shè)備，其余設(shè)備，在滿足工藝技術(shù)要求的前提下，優(yōu)先選用國產(chǎn)設(shè)備。進站天然氣首先經(jīng)過調(diào)壓計量單元，該單元實現(xiàn)對進站天然氣的調(diào)壓和交接計量 ；經(jīng)過計量穩(wěn)壓后的天然氣進入天然氣凈化單元，在該單元對天然氣進行脫二氧化碳、脫 H2S、脫水處理，脫碳、 11 XXXXXX 工 程 設(shè) 計 咨 詢 有 限 責(zé) 任 公 司 天然氣液化項目可研 脫 H2S 推薦 MDEA 工藝，脫水推薦三塔流程的分子篩脫水工藝，再生氣 推薦使用經(jīng)過回收壓縮的 BOG；經(jīng)過凈化的天然氣進入天然氣液化單元，天然氣液化推薦混合制冷劑液化工藝；液化后的 LNG進入儲罐儲存， LNG儲罐選用 1座常壓低溫儲罐，總?cè)萘?4500 m3,配以 BOG壓縮機，對 BOG進行增壓后進分子篩干燥器分子篩用于再生，依靠低溫泵實現(xiàn)裝車；同時配備獨立的 LNG加注系統(tǒng)，該系統(tǒng)由兩臺水容積為 50m3的立式 LNG低溫儲罐，兩臺低溫泵， 1臺增壓器， 4臺加注機組成。 3）本工程采用先進可靠的的工藝技術(shù)，建設(shè)中多數(shù)設(shè)備可以實現(xiàn)國產(chǎn)化，少部分設(shè)備進口。既保障上游的供氣穩(wěn)定，又保障下游的市場穩(wěn)定。 主要氣象條件見表 。 21 XXXXXX 工 程 設(shè) 計 咨 詢 有 限 責(zé) 任 公 司 天然氣液化項目可研 第三章 建設(shè)規(guī)模及總工藝流程 本天然氣液化項目主要原料天然氣資源為長慶氣田生產(chǎn)的天然氣，通過長 烏 臨管道及相應(yīng)支線輸送至液化廠。為了減少設(shè)備現(xiàn)場安裝工作量，保證安裝質(zhì)量和易于移動，工藝系統(tǒng)的全部設(shè)備將最大程度 23 XXXXXX 工 程 設(shè) 計 咨 詢 有 限 責(zé) 任 公 司 天然氣液化項目可研 的采用撬裝。 1）階式制冷循環(huán) 階式制冷循環(huán) 1939 年首先應(yīng)用于液化天然氣產(chǎn)品，裝于美國的 Cleveland，采用 NH C2H4 為第一、第二級制冷劑。 經(jīng)典階式制冷循環(huán)，包含幾 個相對獨立、相互串聯(lián)的冷卻階段，由于制冷劑一般使用多級壓縮機壓縮，因而在每個冷卻階段中，制冷劑可在幾個壓力下蒸發(fā)，分成幾個溫度等級冷卻天然氣，各個壓力下蒸發(fā)的制冷劑進入相應(yīng)的壓縮機級壓縮。用一種制冷劑（一般是烴類混合物，如 N C1～C5 等），其 QT 曲線與原料天然氣接近一致。充分體現(xiàn)了熱力學(xué)上的特性，從而使效率得以最大限度的提高。 為了降低膨脹機制冷循環(huán)的功耗，采用 N2CH4 雙組分混合氣體代替純 N2，發(fā)展了 N2CH4膨脹機制冷循環(huán)。 從上面的對比可看出級聯(lián)式制冷循環(huán)能耗最低，效率最高，但是系統(tǒng)的復(fù)雜程度最高，所以級聯(lián)式制冷循環(huán)逐漸被混合制冷劑制冷循環(huán)代替。而混 合制冷劑制冷循環(huán)具有流程簡單、適應(yīng)性強、操作運行比較容易的優(yōu)點，且功耗相對較低，目前被廣泛采用。同時由于縮小了冷端換熱溫差，它要比純氮膨脹機制冷循環(huán)節(jié)省電耗，但是投資相對較高。氣體 在膨脹機中膨脹降溫的同時，能輸出功，可用于驅(qū)動流程中的壓縮機。 從原則上講，由 N C1～ C5 等組成的混合物，其組成比例應(yīng)依照原料天然氣組成、工藝流程、工藝壓力而異。從發(fā)展來看，最初興建 LNG 裝置時就用階式制冷循環(huán)的著眼點是：能耗最低，技術(shù)成熟，無需改變即可移植用于 LNG 生產(chǎn)。 第一級采用丙烷做制冷劑，經(jīng)過凈化的天然氣在丙烷冷卻器中冷卻到 35～40℃ ，分離出戊烷以上的重?zé)N后進入第二級冷卻。 本天然氣液化裝置將采用混合制冷劑（ MRC）制冷液化工藝流程，該流程的特點為：運行靈活、適應(yīng)性強、相 對容易操作和控制、維護方便；流程較簡單、操作比較簡單、能耗低、一次性投資較低。 原料氣組成詳見表 。 基巖孔隙裂隙水：主要分布于白堊系志丹群泥砂碎屑巖中，含水層穩(wěn)定，產(chǎn)水量大，水質(zhì)較好，一般礦化度小于 1g／ L，最高達 ／ L，是站址、基地集中供水的理想開采層位。 總的來說，天然氣市場是一個變化發(fā)展較快的市場，市場風(fēng)險性較大，但發(fā)展?jié)摿σ卜浅４?，相對本工程而言，市場風(fēng)險性相對是比較 小的。 1）因氣源情況的變化，引起輸氣壓力及氣量的變化，導(dǎo)致輸氣管道提供的 氣量不足。G 綜合辦公樓 13 4臺 1套 1套 1套 2套 1套 2套 3套 1套 1套 1套 1套 1套 1套 1套 1套 1套 1棟 XXXXXX 工 程 設(shè) 計 咨 詢 有 限 責(zé) 任 公 司 天然氣液化項目可研 生產(chǎn)用房、輔助用房及設(shè)備基礎(chǔ) 通風(fēng)系統(tǒng) 分體空調(diào) 、運輸 總占地面積（包括外部道路） 綠化面積 站內(nèi)道路 儀表風(fēng)系統(tǒng) 氮氣系統(tǒng) 主要工程量一覽表 表 主要工程量一覽表 1套 10臺 （ 97畝） 490m 1套 1套 14 XXXXXX 工 程 設(shè) 計 咨 詢 有 限 責(zé) 任 公 司 天然氣液化項目可研 主要技術(shù)經(jīng)濟指標 本天然氣建設(shè)規(guī)模為： ： 然氣脫碳處理量： ： 化處理量： ： 4500m3 格 液化廠的主要功能是對進站的天然氣進行凈化和液化處理，所以該液化廠的產(chǎn)品只有液化天然氣（ LNG）。 3）遵守國家法令、法規(guī)及有關(guān)標準 和規(guī)范，在國內(nèi)標準、規(guī)范沒有明確規(guī)定時參照 ASME、 API、 NFPA的國際規(guī)范執(zhí)行。今年三月，在被認為并不發(fā)達的貴陽市，公交車已用上液化天然氣。全國有配氣管網(wǎng)的城市本身就少。 綜上所述，建設(shè) LNG 生產(chǎn)廠不僅可以滿足管道未輻射到的大量分散的天然氣用戶的用氣需求，而且可以作為管道氣的調(diào)峰氣源，補充高峰用氣時的不足氣量，同時也可以作為優(yōu)質(zhì)廉價的車用燃料氣，因此本項目的建設(shè)具有很大的必要性。另據(jù)國內(nèi)測試資料，LNG 車比汽油車排放的 CH 減少 72%， NOx 減少 39%， CO 減少 24%， S02 減少 90%。 可見， LNG 已是現(xiàn)代燃氣系統(tǒng)的必要組成部分。 天然氣液化后體積變小這一物理現(xiàn)象，使 LNG 可服務(wù)于城市燃氣負荷的平衡調(diào)節(jié)。世界上有許多國家在 進行 LNG 車用技術(shù)及加氣站技術(shù)的研發(fā)和使用， LNG 不但適用于城市公交車，同樣也適用于出租車和大型貨運車輛，尤其是長途車輛。 本天然氣液化項目可行性研究的主要目的在于，針對給定的天然氣組成、天然氣氣量，以技術(shù)先進、節(jié)省投資和經(jīng)濟效益為原則進行全面優(yōu)化，最終得出優(yōu)化合理的工藝流程、總圖布置、用地范圍、供電方案、給排水方案、投資估算等，在全面分析 LNG 的 市場基礎(chǔ)上完成整個項目的經(jīng)濟評價，為業(yè)主作出正確的投資決策提供依據(jù)。目前， XXXX 天然氣利用仍以工業(yè)和居民消費為主，CNG 出租車在呼包鄂三市已經(jīng)形成了一定規(guī)模，烏海市和巴彥淖爾市的 CNG 加氣母子站也正在建設(shè)。儲存 LNG 并根據(jù)需要氣化它，能起到削峰填谷的作用。隨著環(huán)境保護的日益受到重視，社會對汽車的節(jié)能減排提出了更高的要求。正由于 LNG 具有這樣的特性，它使用起來要比汽油安全得多。液化天然氣的汽車運輸半徑為 2020km，火車、海運會更遠，因此可以說國內(nèi)大多數(shù)城鎮(zhèn)都在經(jīng)濟合理的運輸范圍內(nèi)。 2）運煤車和公交車用燃料 如果本項目產(chǎn)品用于市政燃氣后還有余量的話，可以 用一部