【正文】 其中環(huán)網(wǎng)布置是從 漳州 沿著漳龍高速至龍巖，從 福州 沿著京福高速至南平 ，再從南平經(jīng)漳平、 永安 、三明、 沙縣 到龍巖，與現(xiàn)在福州至漳州管線形成“兩縱兩 橫”的環(huán)狀供氣管網(wǎng)架構(gòu)，以此環(huán)網(wǎng)為供氣平臺(tái)，接引相應(yīng)輸氣支線和設(shè)置分輸站，覆蓋省內(nèi)主要用氣市場(chǎng)。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 、長沙市 ,正在籌備建設(shè)的有 北海市 、湛江市等 ?目前全國已改裝的 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。 中小城鎮(zhèn)生活用 LNG 近年來 ,隨著居民生活水平的提高 ,中小城鎮(zhèn)居民更希望能用潔凈的能源 , LNG 作為清潔能源現(xiàn)備受關(guān)注 ,天然氣燃燒后 產(chǎn)生的二氧化碳和 氮氧化合物 僅為煤的 50%和20%,污染為 液化石油氣 的 1/4,煤的 1/800?由于管道鋪投資設(shè)費(fèi)用 大 ,LNG 氣化站具有比管道氣更好的經(jīng)濟(jì)性 ,在中小城鎮(zhèn)可采用 LNG 氣化站作為氣源供居民使用 ,此外還可用于商業(yè) ,事業(yè)單位的生活以及用戶的采暖等 ? LNG 作為調(diào)峰的備用氣源 作為管道天然氣的調(diào)峰氣源，可對(duì)民用燃料系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)峰，保證城市安全、平穩(wěn)供氣。這些項(xiàng)目的投產(chǎn)和啟動(dòng)為發(fā)展我國的天然氣發(fā)電提供了必要的物質(zhì)保障 ,必將對(duì)緩解我國能源供需矛盾、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)起到重要 作用。此外，聯(lián)合循環(huán)電站污染小、可靠性高。 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 %。 世界上已建有不少以天然氣或液化天然氣為燃料的燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)電站。 日本一直是世界上 LNG 進(jìn)口最多的國家，其 LNG 進(jìn)口量的 75 %以上用于發(fā)電，用作城市煤氣的占 20 %～ 23 %。 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?，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。安裝于透平壓縮機(jī)上的新型離合器是撓性的，它們的可靠性比較高，還可以調(diào)整間隙。壓縮機(jī)一般采用非潤滑式特殊設(shè)計(jì)，以避免天然氣被潤滑油污染 [20]。 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] 。 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]。氣波制冷屬于等熵膨脹過程，氣波制冷機(jī)是在熱分離機(jī)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用氣體波運(yùn)動(dòng)的理論研制的。同時(shí)考慮到原料氣中甲烷含量高，有壓力能可以利用。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] 。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。 以 SRK 狀態(tài)方程作為基礎(chǔ)模型，開發(fā)了天然氣液化工藝 軟件 。據(jù)對(duì)一套 15 106ft 3 /d 液化裝置進(jìn)行的成本估算，調(diào)峰用的 LNG 項(xiàng)目儲(chǔ)罐容積為 10 萬 m3 ，而用于車用燃料的 LNG 項(xiàng)目僅需 700m3 儲(chǔ)罐，導(dǎo)致最終調(diào)峰用的 LNG 成本為 ~ 美元 /1000ft3 ，而車用 LNG 成本僅 ~ 美元 /1000 ft3 。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。 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)。裝置采用單級(jí)混合制冷系統(tǒng)；閉合環(huán)路制冷循環(huán)用壓縮機(jī)壓縮制冷劑。 天津大學(xué)的小型液化天然氣裝置 液化天然氣（ LNG ） 小型 LNG 裝置與大型裝置相比，不僅具有原料優(yōu)勢(shì)、市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)而且投資低、可搬遷、靈活性大 [15]。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。 裝置在原 料氣量 30 104 m3 /d 時(shí)，收率 高達(dá) % ，能耗為 Kwh/Nm3 。目前，在充分吸取國外先進(jìn)工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)、國外有關(guān)設(shè)備的情況，主要針對(duì)自身氣源特點(diǎn)，又研究出 LNG 工藝技術(shù)方案 [14] 。裝置的成功投運(yùn)為我國在邊遠(yuǎn) 油氣田 上利用天然氣生產(chǎn) LNG 提供了經(jīng)驗(yàn) [12]。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。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。 該裝置采用氣體軸承透平膨脹機(jī)；國產(chǎn)分子篩深度脫除天然氣中的水和 CO2 ，工藝流程簡單，采用撬裝結(jié)構(gòu)，符合小型裝置的特點(diǎn)。該裝置基本不消耗水、電，屬節(jié)能工程，但液化率很低，約 10% 左右，這是與它的設(shè)計(jì)原則一致的。該裝置于 1992 年建成，為 LNG 汽車 研究提供 LNG 。與國外情況不同的是，國內(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]，以下就國內(nèi)現(xiàn)有的 天然氣液化裝置 工藝作簡單介紹。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 早在 60 年代，國家科委就制訂了 LNG 發(fā)展規(guī)劃， 60 年代中期完成了工業(yè)性試驗(yàn)， 四川石油管理局 威遠(yuǎn)化工廠擁有國內(nèi)最早的天然氣深冷分離及液化的工業(yè)生產(chǎn)裝置，除生產(chǎn) He 外 ，還生產(chǎn) LNG 。其經(jīng)濟(jì)性、規(guī)模和生產(chǎn)方面都不同于普通的費(fèi)托 GTL 工藝。 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。該實(shí)驗(yàn)站的 GTL 已許可給合成 燃料 (Synfuels) 公司。 美國德克薩斯大學(xué)工程實(shí)驗(yàn)站，開發(fā)了一種新型天然氣液化的技術(shù) —— GTL 技術(shù)已申請(qǐng)專利。 Axens 已經(jīng)給美國、 歐洲 、亞洲等幾個(gè)主要地區(qū)提出使用該工藝的建議，并正在進(jìn)行前期設(shè)計(jì)和可行性研究。采用 Liquefin 工藝生產(chǎn) LNG 的費(fèi)用每噸可降低 25% [7] 。其生產(chǎn)能力較通用的方法高 15%20% ，生產(chǎn)成本低 25% 。制冷工藝從階式制冷改進(jìn)到混合冷劑制冷循環(huán)，目前有報(bào)道又有 C Ⅱ 2 新工藝 [6]，該工藝既具有純組分循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)，如簡單、無相分離和易于控制，又有混合冷劑制冷循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)，如天然氣和制冷劑制冷溫位配合較好、功效高、設(shè)備少等優(yōu)點(diǎn)。 LNG 是液化天然氣的簡稱，它是天然氣經(jīng)過凈化（脫水、脫烴、脫酸性氣體）后 [4]，采用節(jié)流、膨脹和外加 冷源 制冷的工藝使甲烷變成液體而形成的 [5]。據(jù)資料 [3]介紹，目前各國投產(chǎn)的 LNG 裝置已達(dá) 160 多套， LNG 出口總量已超過 8 106 t/a 。 二、國內(nèi)外概況及發(fā)展趨勢(shì) [回目錄 ] 1941 年在 美國 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 。其主要成分為甲烷，用專 用船或油罐車運(yùn)輸，使用時(shí)重新氣化。燃燒后對(duì)空氣污染非常小，而且放出 熱量 大，所以液化天然氣好。無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的 1/600，液化天然氣的重量僅為同體積水的 45%左右。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。 Gas Journal,2020,8(19):60— 68 7 Finn A J,Johnson G L,Tomlinson T R． Developments in Natural Gas Liquefaction． Hydrocarbon Porcessing,1999,4:47— 49 8 Ichizo Aoki,Yoshitsuginkikkawa,Technical Efforts Focus on Cutting LNG Plant Costs． Oil amp。 參考文獻(xiàn) 1 Collee Taylor Sen, Gllbal LNG industry Expanding Meet Heightenecl Gas Demand amp。在大型系統(tǒng)中，一般采用帶預(yù)冷的混合制冷劑循環(huán)。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)。通過優(yōu)化機(jī)器的選擇，階式循環(huán)可以與在基本負(fù)荷混合制冷劑廠中占主導(dǎo)地位的帶預(yù)冷的混合制冷劑循環(huán)相競(jìng)爭(zhēng)。它操作穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)、技術(shù)成熟，但是流程復(fù)雜、機(jī)組多，至少要有 3臺(tái)壓縮機(jī)，要有生產(chǎn)和儲(chǔ)存各種制冷劑的設(shè)備，各制冷循環(huán)系統(tǒng)不允許相互滲漏，管線及控制系統(tǒng)復(fù)雜，管理維修不方便對(duì)制冷劑的純度要求嚴(yán)格。各種液化方式都有自己的工藝特點(diǎn)。h 電量是很典型的。 生產(chǎn)每千克 LNG所需的實(shí)際能量取決于進(jìn)料和環(huán)境條件以及壓縮機(jī)效率 (它依賴于壓縮機(jī)的類型和尺寸 )。 表 3各種液化循環(huán)效率 比較 循環(huán) 與階式循環(huán)的相對(duì)功耗 (無因次 ) 階式循環(huán) 1． 00 單級(jí)混合制冷循環(huán) 1． 25 帶丙烷預(yù)冷的混合制冷循環(huán) 1． 15 多級(jí)混合制冷循環(huán) 1． 05 單膨脹機(jī)循環(huán) 2． 00 帶丙烷預(yù)冷的單膨脹機(jī)循環(huán) 1． 70 雙膨脹機(jī)循環(huán) 1． 70 階式循環(huán)與最有效的混合制冷劑循環(huán)相比，其功率消耗的差別是很小的。由于進(jìn)料組分和壓力對(duì)每種循環(huán)的影響不同，所以功率消耗的比較不可能非常精確。但是其設(shè)計(jì)復(fù)雜，目前國內(nèi)還沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)。 (3)氮?dú)庖患淄榛旌吓蛎浿评?。它是直接膨脹制冷的一種變型。該循環(huán)具有流 程簡單、設(shè)備緊湊、投資小、調(diào)節(jié)靈活、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。主要用于原料氣有壓力能可利用、甲烷含量高的場(chǎng)合。在海上，膨脹機(jī)循環(huán)對(duì)任意大小的工廠都是有益的。 由于膨脹機(jī)循環(huán)功率需求大，所以它最適合小型工廠。在英國的格雷恩島，他們利用低壓分配系統(tǒng)的壓力以低操作費(fèi)用生產(chǎn)液化天然氣。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。 丙烷預(yù)冷的另一個(gè)替代物是在不同溫度等級(jí)上運(yùn)行的雙膨脹機(jī)，這是 20多年來氮?dú)夂脱鯕庖夯膫鹘y(tǒng)慣例。如：使用帶傳統(tǒng)蒸氣壓縮的天然氣預(yù)冷循環(huán)可以減少大約 20％的功率消耗，典型的代表是丙烷。但是，循環(huán)的簡易性可以彌補(bǔ)高的功率消耗，尤其是在功率消耗不很重要的小型工廠。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。因?yàn)橹评鋭┛偸菤鈶B(tài)的，而且換熱器在相對(duì)大的溫差下運(yùn)行，所以當(dāng)制冷回路變化時(shí)，氣體進(jìn)料的成分可以變化不大。它能夠較迅速和簡單的啟動(dòng)和停工。當(dāng)天然氣溫度下降時(shí)，使用氮?dú)饪梢赃^冷卻到足夠低的溫度以除去閃蒸氣體。氣體被主循環(huán)壓縮機(jī)和升 壓壓縮機(jī)再壓縮。產(chǎn)生的有用功通常通過升壓壓縮機(jī)回收，升壓壓縮機(jī)是主循環(huán)壓縮機(jī)的補(bǔ)充 [11] 。高壓循環(huán)氣在與回流冷循環(huán)氣 體的逆流換熱中被冷卻 (圖 6)。在大型的 MRC流程中采用帶預(yù)冷系統(tǒng)，原因是它比用混合制冷來冷卻液化前的天然氣效率高，而且預(yù)冷系統(tǒng)中壓縮機(jī)設(shè)備的費(fèi)用也較適中 [10] 。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。多股流板翅式換熱器的溫