【正文】 時 ,單位投資和運行成本均可下降。 四、小型天然氣液化裝置投資與成本 小型天然氣液化裝置采用撬裝式模塊化結(jié)構(gòu)，優(yōu)化參數(shù)設(shè)計，具有工藝簡單、流程短、適應(yīng)性強、設(shè)備成本低等優(yōu)點。 在農(nóng)村 發(fā)展大中型沼氣池工程，以農(nóng)林業(yè)廢棄物、剩余物、殘余物，柴薪秸稈、 野生水生植物 和人禽畜糞便為原料 大規(guī)模專業(yè) 生產(chǎn)沼氣，年可產(chǎn)出沼氣 的 資源量至少 500010000 億立方米。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。 農(nóng)林廢棄物可年產(chǎn)出８億噸標煤能量；邊際性土地種植能源植物可年產(chǎn)出或替代６億噸燃油。 我國沼氣、生物質(zhì)能資源十分豐富。 微量成份氣體和液化尾氣作為 裝置 動力燃料燃燒。 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， 進行資源化回收利用 。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，我國沼氣利用工程的規(guī)模都很小。 沼氣技術(shù)是我國發(fā)展最早、曾普遍推廠的生物質(zhì)能源利用技術(shù)。 用于沼氣發(fā)酵的原料主要有各種有機廢棄物、農(nóng)作物秸桿 (如稻草、番蒔藤、花生藤等 )，野生水生植物 (如水浮蓮、雜草、樹葉等 )，禽畜糞便，人糞尿等等。其中甲烷含量約為 55％一 70％，二氧化碳含量約為 30％ —— 45％。 （六）沼氣 沼氣是有機物在隔絕空氣和一定的溫度、濕度、酸堿度等的條件下，經(jīng)過沼氣細 菌的作用產(chǎn)生的一種可燃氣體。 經(jīng)計算： 填埋氣現(xiàn)有年資源量約 200400 億立方米，遠景 年資源量為 5001000億立方米。 21 世紀，中國城市數(shù)量將達到 800多個，小城鎮(zhèn) 2萬余個，城鎮(zhèn)人口將從 35億增長到 9 億， 圾填資源量將高達 45 億噸。 我國是一個人口大國，日常生活產(chǎn)生大量的 生活垃圾。 微量成份氣體和液化尾氣作為 裝置 動力燃料燃燒。 只要 垃圾填埋場吸納生活垃圾 30 噸 /日或 填埋氣集氣能力 3000Nm3/日， 即可建立 小型天然氣液化裝置，對 填埋氣進行資源化回收利用 。由于填埋氣收集、凈化、發(fā)電的設(shè)備投資大，運行成本高，發(fā)電規(guī)模小，上網(wǎng)困難，要大面積的推廣應(yīng)用尚有一定的難度。 目前，我國的生活垃圾７０％為衛(wèi)生填埋處理。 每噸垃圾在填埋場壽命期內(nèi)大約可產(chǎn)生 100～ 200m3的填埋氣。 （五）填埋氣 填埋氣是 垃圾填埋場內(nèi)的有機垃圾經(jīng)過厭氧分解產(chǎn)生的可燃氣體（ 沼氣） ， 填埋氣的主要成份是甲烷和二氧化碳。在勘查沉積盆地的 地層水、地熱的過程中， 均有 可能 發(fā)現(xiàn)水溶氣藏。 小型天然氣液化裝置在 水溶氣的 應(yīng)用流程： 地層水 →氣液分離→ 水溶氣 → 脫硫、脫水、脫 CO壓縮增壓 → 深冷液化 → 低溫貯存 → LNG 我國有各類沉積盆地超過 500 個，沉積巖面積達 670萬平方公里，在 沉積圈內(nèi)地層水中，蘊藏著非常巨大的 水溶氣資源，資源總量達 ， 與 常規(guī)天然氣的 資源總量相當 。但 水溶氣相對于油 氣 藏來說，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發(fā)。 水溶氣是非常規(guī)天然氣的重要組成部分，具分布廣 ， 埋藏 淺，開采易， 儲量大的特點。 在 沉積 盆地的 地層水中 ，由于有 豐富的 生物成因的氣源、油氣 藏中分離 的氣體 、煤系地層中的游離氣 溶解于水中 形成水溶氣，資源 非常豐富。 包括低壓水溶氣和高壓地熱型水溶氣。 據(jù)有關(guān)專家估計： 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)、報廢礦井 抽放的瓦斯， 年可利用的總資源量： 100200 億立方米。利用 地面鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯，是煤礦瓦斯開發(fā)的重要技術(shù)手段，它可以擺脫煤礦開采條件的限制，達到提前抽放瓦斯的目的。 充分開發(fā)利用 煤礦瓦斯， 既可降低煤礦瓦斯災(zāi)害事故，又可變害為寶，創(chuàng)造經(jīng)濟價值，前景十分廣闊。 全國平均噸煤瓦斯含量為 28 立方米，噸煤瓦斯 涌出 量 10立方米以上的 高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井約占國有重點煤礦和地方國有煤礦的一半左右。 只要 在礦區(qū) /井口 抽放 或集輸?shù)?瓦斯 量達到 2000(5000)Nm3/日及以上，即可建立小型天然氣液化裝置。 既給煤礦安全生產(chǎn)帶來了隱患和危害，同時又浪費大量的優(yōu)質(zhì)資源。 每年采煤排放的 瓦斯 在 130億立方米以上，采煤 抽放的瓦斯 85%以上直接排空。含有大量的空氣， 甲烷濃度較低。包括生產(chǎn)井、采動區(qū)、采空區(qū)、報廢礦井的瓦斯，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。 煤礦瓦斯主要成分和天然氣一樣，均為甲烷 CH4，是一種非常潔凈、高效、優(yōu)質(zhì)、安全的能源 . 煤礦 瓦斯一般是指 抽放瓦斯、 礦井瓦斯、 風排 瓦斯的總稱，其中： 抽放瓦斯：是 采取抽放措施 ，將富含于煤層中的瓦斯抽放出來，這里專指采前 抽放的瓦斯， 因瓦斯氣體中未混入空氣，其 甲烷濃度 90%以上。在成煤的過程中生成的瓦斯是古代植物在堆積成煤的初期，纖維素和有機質(zhì)經(jīng)厭氧菌的作用分解而成。 （三） 煤礦瓦斯 煤礦瓦斯是吸附在煤層中的一種非常規(guī)天然氣，又稱為煤層氣。 根據(jù)現(xiàn)有已掌握的 煤層氣 勘探開發(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。 據(jù)專家測算，并經(jīng)近幾年實踐證明，我 國煤層氣埋藏深度一般在 1000米以內(nèi)，單井日產(chǎn)量可達幾千至幾萬立方米，開采周期可達 15～ 20 年，井網(wǎng)密度一般為每平方公里布置 4～ 6口鉆井。 我國煤盆地后期改造劇烈、地質(zhì)構(gòu)造復雜，煤儲層 “ 三低一高 ” （ 即：低壓、低滲、低飽和、高含氣量）， 煤層氣以吸附狀態(tài)為主，生成并儲存在煤系地層中，雖然 單井日產(chǎn)量 無法與游離狀態(tài)的常規(guī)天然氣藏的高壓高產(chǎn)井相比，但具有埋藏淺、勘探開發(fā)投資少、見效快、開采持續(xù)周期長和產(chǎn)量長期穩(wěn)定等特點。 小型天然氣液化裝置在 煤層氣的 應(yīng)用流程： 煤層氣 — → 脫硫、脫水、脫 CO壓縮增壓 — → 深冷液化 — → 低溫貯存 — → LNG 我國陸上煙煤煤田和無煙煤煤田中（未包括褐煤煤田），在埋深 300～ 2000m 范圍內(nèi)煤層氣資源總量為 m3，世界位居第三，與 常規(guī)天然氣的 資源總量相當。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)濟等多方面的原因，目前，煤層氣的開發(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)模開發(fā)程度很低。 是 煤炭形成過程中，在高壓和厭氧的條件下產(chǎn)生的以吸附狀態(tài)為主，生成并儲存在煤系地層中的伴生 可燃氣體，主要成分是甲烷（一般為 8095%），有時還有少量的乙烷、丙烷、氮氣和二氧化碳（ CO2）， 與常規(guī)天然氣基本相同。 我國常規(guī)天然氣資源比較豐富，分布廣，總體豐度偏低，利用 小型天然氣液化裝置進行開發(fā)利用，具有非常廣闊的市場前景。 由于我國陸上天然氣資源以陸相沉積構(gòu)造居多，儲量分散，單井產(chǎn)量低，自然穩(wěn)產(chǎn)期短，加之儲量規(guī)模小，埋藏深，不少氣田或油井伴生氣中都含有酸性氣體（主要是含有硫化氫，硫化氫含量通常在 %（體積百分比）以下）； 氣田以中小型為主，大多數(shù)氣田的地質(zhì)構(gòu)造比較復雜，勘探開發(fā)難度大，成片建設(shè)規(guī)模小，井口、 集輸、凈化、 儲運成本高，導致產(chǎn)量和消費比重較低?，F(xiàn)已累計探明天然氣可采儲量２ .6萬億 m3。天然氣資源的層系分布以新生界第 3 系和古生界地層為主，在總資源量中，新生界占 %，中生界 %，上古生界 %，下古生界 %。 我國沉積巖分布面積廣，陸相盆地多，形成優(yōu)越的多種天然氣儲藏的地質(zhì)條件。 其流程： 天然氣 — → 脫硫、脫水、脫 CO壓縮增壓 — → 深冷液化 — → 低溫貯存 — → LNG 當 天然氣壓力 時需吸氣增壓 , 壓力 節(jié)流降壓。 小型天然氣液化裝置是作為天然氣工業(yè)的一種補充，主要應(yīng)用于： “三低 ”井、邊遠井、廢舊殘氣井井 場液化，以充分發(fā)揮已開發(fā)未利用的產(chǎn)能； 油氣田放空氣源地現(xiàn)場液化，回收和利用油氣田放空氣； 油氣田新區(qū)開發(fā)初期，用作臨時產(chǎn)能建設(shè)； 中淺層小型氣藏的開發(fā)和利用。是一種成因與石油相同，與石油共生或單獨存在的可燃氣體。 非常規(guī)天然氣：如煤層氣，礦井瓦斯，水溶氣，垃圾填埋氣，沼氣等。小型天然氣液化裝置是以天然氣中的主要成分甲烷為液化對象的。包括油田氣、氣田氣、煤層氣、泥火山氣和生物生成氣等。 國內(nèi)已有大量的燃氣發(fā)電機組專業(yè)與配套廠家，也可根據(jù)用戶要求進行配備。 燃氣發(fā)電機組是根據(jù)原料氣、尾氣資源情況和用電總需求，由專業(yè)廠家定制配套。 （四） 燃氣發(fā)電機組 燃氣發(fā)電機組是液化裝置配套的動力設(shè)備，用原料氣或液化分離的尾氣作燃料，給液化裝置提供壓縮、循環(huán)、調(diào)壓、控制電力。 一般情況：液化處理能力 2000 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 。 （三） 液體貯罐： 用于貯存液化模塊分離出的 烴 類液體（液體天然氣和液體石油氣）。 調(diào)壓常用的方法主要有：負壓吸氣、節(jié)流降壓、壓縮增壓等。對混入空氣的原料氣另需增加甲烷氣分離或濃縮。 由于原料氣的組分、壓力是不盡相同的，為了降低原料氣對裝置和流程的破壞與不利影響，需對原料氣按裝置和液化 流程要求的潔凈度、進氣壓力進行凈化和調(diào)壓預(yù)處理。 模塊全部零部件在國內(nèi)定制、加工和配套，質(zhì)量可靠、成本低。 原料氣中的高碳 烴 類 氣體在第一 段 冷卻時提前氣液分離，可生成副產(chǎn)品 液化石油氣（ LPG）。 模塊 采用壓縮氮氣、膨脹制冷、分段 冷卻、 深冷 液化的流程。 小型天然氣液化裝置整套組成： 標準裝置：由前置模塊、液化模塊 、 液體貯罐、燃氣發(fā)電機組四部分組成。與現(xiàn)天然氣開發(fā) 利用所需的 規(guī)模產(chǎn)能 建設(shè)、成片消費、 密集資金投入不同，可以在 現(xiàn)場靈活布點建設(shè)、直供消費， 資金分散投入，作 為天然氣工業(yè) 的一種補充和產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，對 廣開可采氣源和 擴大消費及供氣安全等有重要的現(xiàn)實意義。 二、 小型天然氣液化 裝置 天然氣液化后貯存 、運輸和使用， 有著 比現(xiàn)有管道 天然氣更明顯的優(yōu)勢。產(chǎn)業(yè)鏈龐大，發(fā)展前景廣闊，技術(shù)資金密集。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)管道燃氣服務(wù)； 汽車燃料，配送給加氣站，可提供 LNG 和 CNG 兩種氣源加氣服務(wù)； 調(diào)峰氣源，供天然氣管網(wǎng)下游門站，用于供氣系統(tǒng) 調(diào)峰和氣源安全保證。 適用于日供氣量 2000 Nm3以上的井場、礦區(qū)、氣源地現(xiàn)場建立凈化液化站。 小型天然氣液化裝置適用原料氣資源有： 常規(guī)天然氣：如氣田天然氣，油田伴生氣，油氣田放空氣等。 燃氣發(fā)電機組：用原料氣或液化分離的尾氣作燃料，給裝置提供壓縮、循環(huán)、控制電力。 其中： 前置模塊：根據(jù)原料氣的組分、壓力，按液化模塊的流程要求進行凈 化和調(diào)壓預(yù)處理， 液化模塊：壓縮氮氣、膨脹制冷，將凈化和調(diào)壓過的烴 類 氣體進行冷卻 液化為 烴 類液體。 小型天然氣液化模塊的有關(guān)參數(shù)： 模塊液化能力 : 2000(5000)Nm3/日 進氣貯液壓力 : ()Mpa 液化 運行費用 : 元 /Nm3 液化過程能耗 : 1 設(shè)備使用壽命 : 20 年 投資回收年限 : 26 年 整套小型天然氣液化裝置的組成 標準裝置：由前置模塊、液化模塊 、 液體貯罐、燃氣發(fā)電機組四部分組成。采用撬裝式模塊化結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一規(guī)格制造，現(xiàn)場對接安裝，遷建靈活，時間短。 針對我國的具體國情、資源條件、市場需求空間和現(xiàn)有技術(shù)水平，我們在多年從事天然氣勘探、開發(fā)、生產(chǎn)的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，聯(lián)合國內(nèi)外有關(guān)單位利用國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備制造能力，優(yōu)化推出以甲烷為 主要成分的 烴 類可燃氣體，經(jīng) 膨脹制冷、 冷卻 液化為液體天然氣（ LNG）和部分副產(chǎn)品液化石油氣（ LPG）的核心部件 —— 小型天然氣液化模塊。 隨著我國 “ 西氣東輸 ” 、 “ 北氣南調(diào)