【正文】 ●防喘振控制： 對(duì)循環(huán)氣壓縮機(jī) Ⅱ 級(jí)，都采用了防喘振措施。2mm外，還可對(duì)罐內(nèi)介質(zhì)密度、平均溫度進(jìn)行測(cè)量，并采用了 420mA輸出或用 HART總線與 DCS 進(jìn)行通訊。各系統(tǒng)所采用的軟硬件均系當(dāng)今著名品牌，采用的技術(shù)也是當(dāng)今先進(jìn)的技術(shù)，如 ESD 系統(tǒng)采用（ QMR）技術(shù)， DCS 的控 制器采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)等都一一展現(xiàn)了當(dāng)代先進(jìn)控制技術(shù)在本裝置的應(yīng)用。在 LNG裝車過程中，由于車輛的溫度較高，加之管路損失，也會(huì)產(chǎn)生一定量的 BOG。為防止貯罐負(fù)壓，還設(shè)置了真空閥。 貯罐的保護(hù)系統(tǒng)經(jīng)安全控制系統(tǒng)與 DCS 相接。 戊烷從汽車槽車或集裝箱罐在冷劑接收罐區(qū)卸料，貯存于戊烷貯罐，用 N2氣壓送至液態(tài)戊烷干燥器，除去水分，為保證環(huán)境低溫時(shí)仍有足夠的壓力，該容器需用氮?dú)膺M(jìn)行加 壓。 出冷箱后的混合制冷劑返回到循環(huán)壓縮機(jī)的入口，循環(huán)壓縮制冷。 ? 液化單元 在進(jìn)入液化單元之前，氣體必須進(jìn)行分析，以保證 H2S 與 CO2 含量、水含量以及汞含量達(dá)到進(jìn)入提純液化單元的要求。 ? 原料氣脫汞與脫粉塵單元 從 原料氣干燥與脫重?zé)N單元 來(lái)的天然 氣進(jìn)入浸硫活性炭吸附器，汞與浸硫活性炭上的硫產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成硫化汞，吸附在活性炭上，從而達(dá)到脫除汞之目的。 從原料氣壓縮單元來(lái)的原料氣進(jìn)入吸附器頂 部，通過吸附劑吸附脫除重?zé)N后，從吸附器底部出來(lái)，重?zé)N含量小于 20ppmV，之后進(jìn)入凈化氣提純液化單元。 從原料氣壓縮單元來(lái)的原料氣進(jìn)入吸附器頂部，通過分子篩吸附脫除水分后，從吸附器底部出來(lái)，脫水后天然氣中含水量 小于 1ppmV。 出再生塔的貧液經(jīng)過溶液換熱器、貧液泵進(jìn)入貧液冷卻器，貧液被冷卻到 ~40℃ ，從吸收塔上部進(jìn)入。出脫碳?xì)夥蛛x器的氣體進(jìn)入原料氣干燥單元，冷凝液去MDEA地下槽。 天然氣制液態(tài)天然氣（ LNG） ? 原料天然氣過濾與調(diào)壓?jiǎn)卧? 原料天然氣從界區(qū)來(lái)，首先進(jìn)入過濾分離器，過濾掉可能存在的機(jī)械雜質(zhì)、灰塵，并分離出其中的液體（主要為游離水和液態(tài)烴），為后續(xù)系統(tǒng)提供潔凈的天然氣。 工藝技術(shù)方案 天然氣首先做預(yù)處理（包括脫酸、脫水、脫苯和脫汞），然后采用 MRC 工藝去液化。 在 N2制冷系統(tǒng)中，制冷劑 N2經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)和增壓機(jī)（制動(dòng)壓縮機(jī)）壓縮到工作壓力，經(jīng)水冷卻器冷卻后，進(jìn)入預(yù)冷器被冷卻到膨脹機(jī)的入口溫度。起動(dòng)快，熱態(tài)起動(dòng) 2～ 4小時(shí)即可獲得滿負(fù)荷產(chǎn)品，運(yùn)行靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，易于操作和控制，安全性好，放空不會(huì)引起火災(zāi)或爆炸危險(xiǎn)。 C）膨脹制冷循環(huán)工藝 膨脹機(jī)制冷循環(huán)是指利用高壓制冷劑通過透平膨脹機(jī)絕熱膨脹的克勞德循環(huán)制冷來(lái)實(shí)現(xiàn)天然氣的液化。 60萬(wàn)天然氣液化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 21 既然調(diào)節(jié)混合冷劑的組成比例使整個(gè)液化過程按冷卻曲線提供所需的冷量是困難的，那么合乎邏輯的推論是采用折中的辦法，分段來(lái)實(shí)現(xiàn)供給所需的冷量，以期液化過程的熵增降至最小。該工藝的特點(diǎn)是在制冷循環(huán)中采用混合制冷劑，只需要一臺(tái)壓縮機(jī)，簡(jiǎn)化了流程，降低了造價(jià)。 經(jīng)典的階式制冷循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是采用了 3種制冷劑、 9 個(gè)制冷溫度梯度（丙烷、乙烷、甲 烷各 3個(gè)溫度等級(jí)），使各級(jí)制冷溫度與原料氣的冷卻曲線接近，減少了熵值，比能量消耗接近于理論的熱力學(xué)效率的上限。 一方面， HgSIV 分子篩運(yùn)行成本很高；另一方面，本裝置的原料氣中汞含量比較低。冷凍分離主要用于避免天然氣在溫度低時(shí)出現(xiàn)水化物，然而它所允許達(dá)到的低溫是有限的，不能滿足天然氣液化的要求；溶劑吸收通常包括濃酸（一般是濃磷酸等有機(jī)酸）、甘醇（常用的是三甘醇）等，但這些方法脫水深度較低，不能用于深冷裝置；固體干燥劑脫水法常見的是硅膠法、分子 篩法或這兩種方法的混合使用。 MDEA 分子含有一個(gè)叔胺基團(tuán)，吸收 CO2后生成碳酸氫鹽，加熱再生時(shí)遠(yuǎn)比伯仲胺生成的氨基甲酸鹽所需的熱量低得多。本方案從適用性和經(jīng)濟(jì)性的角度考慮，選擇甲基二乙醇胺（ MDEA）作為脫除酸性氣體的溶劑。 用于天然氣脫除酸氣的方法有溶劑吸收法、物理吸收法、氧化還原法和分子篩吸附法。 表 LNG 原料氣最大允許雜質(zhì)含量 雜質(zhì) 含量極限 依據(jù) H2O ＜ 1ppmV A（在不限制產(chǎn)量條件下，允許超過溶解極限） CO2 50～ 100ppmV B（極限溶解度） H2S ＜ (4ppmV) C（產(chǎn)品技術(shù)要求） 總含硫量 10～ 50mg/Nm3 C Hg ＜ g/Nm3 A 芳香烴類 ≤ 10ppmV A或 B 環(huán)烷烴總量 ≤ 10ppmV A或 B 從原料氣數(shù)據(jù)來(lái)看，原料氣中水、 CO Hg 和芳香烴的含量均超標(biāo)，必須進(jìn)行凈化。 項(xiàng)目 理論計(jì)算數(shù)據(jù) 備注 液化天然氣 產(chǎn)量 標(biāo)準(zhǔn)氣體狀態(tài) 104Nm3/d 液體狀態(tài) m3/d 695 組分變化將導(dǎo)致液體體積和質(zhì)量的變化 質(zhì)量 t/d 986 貯存壓力 貯存溫度 ℃ 162 液化天然氣產(chǎn)量是指液化冷箱出口的質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量累計(jì)值 60萬(wàn)天然氣液化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 18 技術(shù)方案 技術(shù)比較 天然氣液化工廠的工藝過程基本包括預(yù)處理（凈化）、液化、儲(chǔ)存、裝車及輔助系統(tǒng)等，主要工藝流程包括天然氣凈化、液化和分離工藝。 原料氣進(jìn)廠條件 溫度： 40℃ 壓力： 5MPaG 流量 : 108 Nm3/a 產(chǎn)品方案和規(guī)模 產(chǎn)品方案的選擇 產(chǎn)品方案的選擇應(yīng)遵循下列原則： ⑴ 項(xiàng)目產(chǎn)品的選擇，必須堅(jiān)持以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，特別是要選取那些市場(chǎng)相對(duì)短缺或市場(chǎng)容量較大的產(chǎn)品； ⑵ 項(xiàng)目的產(chǎn)品品種、生產(chǎn)規(guī)模以及工藝技術(shù)應(yīng)符合國(guó)家和地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，應(yīng)符合國(guó)家和地方的產(chǎn)業(yè)政策，特別是要符合 “節(jié)能、減排 ”的要求； ⑶ 項(xiàng)目的產(chǎn)品品種及其工藝技術(shù)應(yīng)能充分發(fā)揮地方的資源優(yōu)勢(shì)，適應(yīng)現(xiàn)有建設(shè)條件，并有利于項(xiàng)目間相互銜接，形成綜合利用資源，消除或減少 “三廢 ”排放的合理產(chǎn)業(yè)鏈。 目 前，影響較大的 LNG 物流企業(yè)有武漢綠能、新疆廣匯、福建中閩物流、九安喜順物流有限公司等企業(yè)，各地的小型物流企業(yè)和個(gè)人車主競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)來(lái)說(shuō)較弱。以 LNG40 英尺標(biāo)準(zhǔn)罐式集裝箱，用火車和汽車聯(lián)運(yùn)，不僅具有裝卸方便、靈活、可運(yùn)、可儲(chǔ)存的優(yōu)點(diǎn)，而且可以方便地實(shí)現(xiàn)公、鐵聯(lián)運(yùn)，即使萬(wàn)一出現(xiàn)事故，集裝箱體對(duì)罐體具有一定的保護(hù)作用，降低運(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)。液 化氣管道輸送其管材必須采用價(jià)格昂貴的鎳鋼，還需性能良好的低溫隔熱材料；為實(shí)現(xiàn)低溫液體單相流動(dòng)，防治液體氣化，還需在管道上增建中間冷卻站，因此液化氣管道運(yùn)輸?shù)某跗谕顿Y大，管道輸氣的投資較大，適用于穩(wěn)定氣源與穩(wěn)定用戶間長(zhǎng)期供氣，而以液化氣地面機(jī)動(dòng)運(yùn)輸代替地下遠(yuǎn)距離管道輸送，可以節(jié)省風(fēng)險(xiǎn)性管線建設(shè)，有效利用距離較遠(yuǎn)的天然氣資源。由于 提取輕烴、液化天然氣 屬于高科技、高 投入的項(xiàng)目，采取各環(huán)節(jié)的合理分工、專業(yè)化經(jīng)營(yíng)，有利于提高管理水平、降低整體運(yùn)行成本，獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。而煤由于其污染性高等原因，在我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)政策中占一次性能源的比重逐年遞減。 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展對(duì)清潔能源的需求和對(duì)環(huán)保的日益加強(qiáng)，我國(guó)對(duì)液化天然氣需求越來(lái)越大。 表 中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)預(yù)測(cè) 年份 消費(fèi)結(jié)構(gòu) % 煤炭 石油 天然氣 一次電力 2020（實(shí)際） 2020（實(shí)際） 2020（實(shí)際） 2020 2020 60萬(wàn)天然氣液化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 14 據(jù)此預(yù)測(cè)，我國(guó)的天然氣需求量和目前能源結(jié)構(gòu)下生產(chǎn)及輸送的能力相比存在著極大的差距。目前，中國(guó)能源生產(chǎn)總量?jī)H次于美國(guó)和俄羅斯，名列世界第三；能源消費(fèi)總量?jī)H次于美國(guó)，名列世界第二。 2020 年中國(guó)能源消費(fèi)目標(biāo)結(jié)構(gòu)：天然氣消費(fèi)占 %，煤炭消費(fèi)占 %，油品消費(fèi)占 %，其它占 %。LNG 作為一種清潔、高效、廉價(jià)的能源，成為我國(guó)本世紀(jì)重點(diǎn)開發(fā)利用的目標(biāo)。 2020 年 8 月 19 日中石油和?？松梨诤炗喠艘粋€(gè)合同，每年從澳大利亞購(gòu)買 225 萬(wàn)噸天然氣，為期 20 年，交易價(jià)值 億美元。目前 LNG 的價(jià)格呈上揚(yáng)趨勢(shì)。 目前世界 LNG貿(mào)易由于區(qū)間貿(mào)易的差異及運(yùn)輸費(fèi)用等不同形成了三種不同的價(jià)格。目前亞洲占世界 LNG貿(mào)易量的 77%，預(yù)計(jì)今后亞洲市場(chǎng) LNG 需求仍持續(xù)增長(zhǎng)。目前世界 LNG 年貿(mào)易量為 1200 億立方米，預(yù)測(cè)到 2020 年將躍升至 1630 億至 1690 億立方米。截止 1999 年，世界 LNG 出口國(guó)有 11 個(gè)，天然氣的液化能力為 1490 億立方米 /年。 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 本項(xiàng)目主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見下表 。建議業(yè)主落實(shí)井口伴生氣氣源收集等相關(guān)技術(shù)和情況。 （ 4）本工程總投資 30000 萬(wàn)元，稅前內(nèi)部收益率 ％，年均利潤(rùn)總額 3296 萬(wàn)元，投資利稅率 ％，稅前投資回收期 年（含建設(shè)期）。利用 自治 區(qū)的 天然氣資源和價(jià)格優(yōu)勢(shì)。 研究結(jié)論 （ 1）工藝技術(shù)成熟、可靠。 正是在這種大背景下， 公司 及時(shí)抓住了這一歷史性機(jī)遇，適時(shí)地進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提出了發(fā)展 液化天然氣 產(chǎn)業(yè)的大思路。國(guó)際天然氣市場(chǎng)將逐漸轉(zhuǎn)為賣方市場(chǎng)，供應(yīng)趨緊。中國(guó)的城市能源從煤炭 —煤制氣 —LPG—管道天然氣 —LNG，走過了漫長(zhǎng)過程，代表了中國(guó)能源的發(fā)展歷程。 LNG 在汽車使用市場(chǎng)尤其是營(yíng)運(yùn)車輛（公共汽車、出租車、大型運(yùn)輸車）方面與CNG 相比，無(wú)論是成本、價(jià)格還是運(yùn)行里程方面都具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。而液化天然氣（ LNG）在儲(chǔ)存容器的尺寸、重量和造價(jià)方面都比 CNG 技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)。如果有二十余座城市采用這種方式調(diào)峰，僅一次性的投資減少四十余億元。許多城市，特別是大型城市在天然氣管網(wǎng)建設(shè)的同時(shí)必須考慮引入備用氣源的問題，目前普遍采用的方法為建設(shè)調(diào)峰氣源廠（以LPG 為原料）而調(diào)峰氣源廠建設(shè)投資大且設(shè)備利用率很低。用 CNG 和 LNG 作為城市調(diào)峰使用，達(dá)到儲(chǔ)存相同氣量時(shí)， CNG 比 LNG的投資增加 2~3 倍，占地面積增大 4 倍，同時(shí)由于 CNG 是以高壓壓縮天然氣為手段達(dá)到提高儲(chǔ)存一定數(shù)量天然氣的目地，設(shè)備的耐壓性能要求較高，也帶來(lái)了潛在的不安全性，進(jìn)入管網(wǎng)前需要做減壓處理。 其次，大型城市出于環(huán)保方面的考慮，冬季采暖大量使用天然氣鍋爐，從而導(dǎo)致冬、夏兩季用氣量產(chǎn)生較大的反差。通常情況下，日調(diào)峰量約占日用氣量的 0~30％以上。 （ 2）大中型城市調(diào)峰及備用氣源 “西氣東輸 ”工程實(shí)現(xiàn)后管道沿線的城市，除每天的正常使用外 仍然需要進(jìn)行調(diào)峰。 我國(guó)仍然有許多城市沒有被覆蓋在 “西氣東輸 ”管道和 “海氣上岸 ”工程的范圍內(nèi)。 （ 1）城市氣源（民用、工業(yè)） 城市氣源是我國(guó) “西氣東輸 ”工程的重要組成部分。西部資源豐富省份經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后，能源消耗低；而東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)卻缺少能源。 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展對(duì)清潔能源的需求和對(duì)環(huán)保的日益加強(qiáng)，我國(guó)對(duì) LNG 需求越來(lái)越大。 從國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策上看，我國(guó)政府已把天然氣利用作為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、改善大氣環(huán)境的主要措施，鼓勵(lì)發(fā)展液化天然氣項(xiàng)目。 項(xiàng)目意義 根據(jù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)能源研究機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，到 2020 年，在世界一次能源結(jié)構(gòu)中，石油所占的比重將下降到 40％以下，煤將降至 22％，天然氣所占的消費(fèi)比將占 26％。目前全球新建天然氣管道繼續(xù)保持在每年約新增 萬(wàn)公里以上， 2020 年管輸天然氣貿(mào)易量增長(zhǎng)了 8％；隨著液化天然氣技術(shù)的不斷發(fā)展、完善，其生產(chǎn)能力大幅擴(kuò)增， 2020 年末全球已建成 LNG 生產(chǎn)線 68 多條，總能力達(dá) 億噸 /年，在建 LNG 生產(chǎn)線 14條， 2020 年 LNG總能力 已 達(dá) 。到 2020 年末，世界天然氣探明可采儲(chǔ)量已超過石油，油氣比 ，天然氣顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿Α?2020 年，天然氣在能源總需求構(gòu)成中的比重約為6%，需求量將達(dá)到 900億立方米， 預(yù)計(jì) 2020年，需求量將達(dá)到 2020 億立方米，占整個(gè)能源構(gòu)成的 10%。 2020 年全球天然氣消費(fèi)量為60萬(wàn)天然氣液化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 5 3110 億立方英尺，天然氣在一次性能源消費(fèi)比例為 25%， 預(yù)計(jì) 2050年將達(dá)到 30%，屆時(shí)天然氣將取代石油或與石油持平成為第一能源。 項(xiàng)目提出的背景和意義 項(xiàng)目背景 天然氣在投入生產(chǎn)和應(yīng)用初期，就產(chǎn)生了液化天然氣（ LNG）和壓縮天然氣（ CNG）兩種形式。 ? 充分依托化工園區(qū)和公司的現(xiàn)有建設(shè)條件。 ? 嚴(yán)格按照合同規(guī)定的建設(shè)規(guī)模、內(nèi)容要求進(jìn)行編制。 新能源有限公司 60 104Nm3/d 天然氣液化 項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 2020 年 7 月 成都 60萬(wàn)天然氣液化項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 i 目 錄 總論 .......................................................................................................... 4 概述 .......................................................................................................... 4 項(xiàng)目提出的背景和意義 .........................