『壹』 天然气液化装置中,三级制冷过程跟二级制冷过程的区别在哪里请详细描述!
一、液化天然气(LiquifiedNaturalGas,简称LNG)
主要成分是甲烷,被公认是地球上最干净的能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性,其体积约为同量气态天然气体积的1/600,液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右。其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理,经一连串超低温液化后,利用液化天然气船运送。燃烧后对空气污染非常小,而且放出热量大,所以液化天然气好。
它是天然气经压缩、冷却,在-160度下液化而成。其主要成分为甲烷,用专用船或油罐车运输,使用时重新气化。20世纪70年代以来,世界液化天然气产量和贸易量迅速增加,2005年LNG国际贸易量达1888.1亿立方米,最大出口国是印度尼西亚,出口314.6亿立方米;最大进口国是日本763.2亿立方米。
二、国内外概况及发展趋势
1941 年在美国克利夫兰建成了世界第一套工业规模的 LNG 装置,液化能力为 8500 m3 /d 。从 60 年代开始, LNG 工业得到了迅猛发展,规模越来越大,基本负荷型液化能力在 2. 5 × 104 m3 /d 。据资料[3]介绍,目前各国投产的 LNG 装置已达 160 多套, LNG 出口总量已超过 46.1 8 × 106 t/a 。
天然气的主要成分是甲烷,甲烷的常压沸点是 -16 1 ℃ ,临界温度为 -84 ℃ ,临界压力为 4.1MPa 。 LNG 是液化天然气的简称,它是天然气经过净化(脱水、脱烃、脱酸性气体)后[4],采用节流、膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的[5]。
2.1 国外研究现状
国外的液化装置规模大、工艺复杂、设备多、投资高,基本都采用阶式制冷和混合冷剂制冷工艺,目前两种类型的装置都在运行,新投产设计的主要是混合冷剂制冷工艺,研究的主要目的在于降低液化能耗。制冷工艺从阶式制冷改进到混合冷剂制冷循环,目前有报道又有 C Ⅱ -2 新工艺[6],该工艺既具有纯组分循环的优点,如简单、无相分离和易于控制,又有混合冷剂制冷循环的优点,如天然气和制冷剂制冷温位配合较好、功效高、设备少等优点。
法国 Axens 公司与法国石油研究所 (IFP) 合作,共同开发的一种先进的天然气液化新工艺—— Liquefin 首次工业化,该工艺为 LNG 市场奠定了基础。其生产能力较通用的方法高 15%-20% ,生产成本低 25% 。使用 Liquefin 法之后,每单元液化装置产量可达 600 × 104 t/y 以上。采用 Liquefin 工艺生产 LNG 的费用每吨可降低 25% [7] 。该工艺的主要优点是使用了翅片式换热器和热力学优化后的工艺,可建设超大容量的液化装置。 Axens 已经给美国、欧洲、亚洲等几个主要地区提出使用该工艺的建议,并正在进行前期设计和可行性研究。 IFP 和 Axens 开发的 Liquefin 工艺的安全、环保、实用及创新特点最近已被世界认可,该工艺获得了化学工程师学会授予的“工程优秀奖” [8] 。
美国德克萨斯大学工程实验站,开发了一种新型天然气液化的技术—— GTL 技术已申请专利。该技术比目前开发的 GTL 技术更适用于小规模装置,可加工 30.5 × 104 m3 /d 的天然气。该实验站的 GTL 已许可给合成燃料 (Synfuels) 公司。该公司在 A & M 大学校园附近建立了一套 GTL 中试装置,目前正在进行经济性模拟分析。新工艺比现有技术简单的多,不需要合成气,除了发电之外,也不需要使用氧气。其经济性、规模和生产方面都不同于普通的费托 GTL 工艺。第一套工业装置可能在 2004 年上半年建成[9]。
2.2 国内研究现状
早在 60 年代,国家科委就制订了 LNG 发展规划, 60 年代中期完成了工业性试验,四川石油管理局威远化工厂拥有国内最早的天然气深冷分离及液化的工业生产装置,除生产 He 外,还生产 LNG 。 1991 年该厂为航天部提供 30tLNG 作为火箭试验燃料。与国外情况不同的是,国内天然气液化的研究都是以小型液化工艺为目标,有关这方面的文献发表较多[10],以下就国内现有的天然气液化装置工艺作简单介绍。
2.2.1 四川液化天然气装置
由中国科学院北京科阳气体液化技术联合公司与四川简阳市科阳低温设备公司合作研制的 300l/h 天然气液化装置,是用 LNG 作为工业和民用气调峰和以气代油的示范工程。该装置于 1992 年建成,为 LNG 汽车研究提供 LNG 。
该装置充分利用天然气自身的压力,采用气体透平膨胀机制冷使天然气液化,用于民用天然气调峰或生产 LNG ,工艺流程合理,采用气体透平膨胀机,技术较先进。该装置基本不消耗水、电,属节能工程,但液化率很低,约 10% 左右,这是与它的设计原则一致的。
2.2.2 吉林油田液化天然气装置
由吉林油田、中国石油天然气总公司和中科院低温中心联合开发研制的 500l/h 撬装式工业试验装置于 1996 年 12 月整体试车成功,该装置采用以氮气为冷剂的膨胀机循环工艺,整个装置由 10 个撬块组成,全部设备国产化 [11]。
该装置采用气体轴承透平膨胀机;国产分子筛深度脱除天然气中的水和 CO2 ,工艺流程简单,采用撬装结构,符合小型装置的特点。采用纯氮作为制冷工质,功耗比采用冷剂的膨胀机循环要高。没有充分利用天然气自身压力,将天然气在中压下( 5.0MPa 左右)液化(较高压力下液化既可提高氮气的制冷温度,又可减少制冷负荷),因此该装置功耗大。
2.2.3 陕北气田液化天然气
1999 年 1 月建成投运的 2 × 104 m3 /d “陕北气田 LNG 示范工程”是发展我国 LNG 工业的先导工程,也是我国第一座小型 LNG 工业化装置。该装置采用天然气膨胀制冷循环,低温甲醇洗和分子筛干燥联合进行原料气净化,气波制冷机和透平膨胀机联合进行低温制冷,燃气机作为循环压缩机的动力源,利用燃气发动机的尾气作为加热分子筛再生气的热源。该装置设备全部国产化。装置的成功投运为我国在边远油气田上利用天然气生产 LNG 提供了经验[12]。
2.2.4 中原油田液化天然气装置
中原油田曾经建设了我国最大的 LNG 装置,原料气规模为 26.6 5 × 104 m3 /d 、液化能力为 1 0 × 104 m3 /d 、储存能力为 1200 m3 、液化率为 37.5%[13]。目前,在充分吸取国外先进工艺技术的基础上,结合国内、国外有关设备的情况,主要针对自身气源特点,又研究出 LNG 工艺技术方案 [14] 。该工艺流程采用常用的分子筛吸附法脱水,液化工艺选用丙烷预冷 + 乙烯预冷 + 节流。
装置在原料气量 30× 104 m3 /d 时,收率高达 51.4% ,能耗为 0.13 Kwh/Nm3 。其优点在于各制冷系统相对独立,可靠性、灵活性好。但是工艺相对较复杂,须两种制冷介质和循环,设备投资高。由于该厂充分利用了油田气井天然气的压力能,所以液化成本低。
2.2.5 天津大学的小型液化天然气( LNG )装置
小型 LNG 装置与大型装置相比,不仅具有原料优势、市场优势而且投资低、可搬迁、灵活性大[15]。 LNG 装置主要是用胺基溶剂系统对天然气进行预处理,脱除 CO2 等杂质;分子筛脱水;液化几个步骤。装置采用单级混合制冷系统;闭合环路制冷循环用压缩机压缩制冷剂。单级混合制冷剂工艺操作简便、效率高,适用于小型 LNG 装置。
压缩机的驱动机可用燃气轮机或电动马达。电价低的地区可优先考虑电动马达(成本低、维修简单)。在燃料气价格低的地区,燃气透平将是更好的选择方案。经济评估结果表明,采用燃气轮机驱动机的液化装置,投资费要比选用电动马达高出 200 万~ 400 万美元。据对一套 15 × 106ft 3 /d 液化装置进行的成本估算,调峰用的 LNG 项目储罐容积为 10 万 m3 ,而用于车用燃料的 LNG 项目仅需 700m3 储罐,导致最终调峰用的 LNG 成本为 2.03 ~ 2.11 美元 /1000ft3 ,而车用 LNG 成本仅 0.98 ~ 0.99 美元 /1000 ft3 。
2.2.6 西南石油学院液化新工艺
该工艺日处理 3.0 × 104 m3 天然气,主要由原料气 ( CH4 : 95.28% , CO2 :2.9% ) 脱 CO2 、脱水、丙烷预冷、气波制冷机制冷和循环压缩等系统组成。 以 SRK 状态方程作为基础模型,开发了天然气液化工艺软件。 天然气压缩机的动力采用天然气发动机,小负荷电设备用天然气发电机组供电,解决了边远地区无电或电力紧张的难题。由于边远地区无集输管线可利用,将未能液化的天然气循环压缩,以提高整套装置的天然气液化率。
装置采用一乙醇胺法( MK-4 )脱除 CO2 。由于处理量小,脱二氧化碳的吸收塔和再生塔应采用高效填料塔 [16] 。由于混合制冷剂,国内没有成熟的技术和设计、运行管理经验,仪表控制系统较复杂。同时考虑到原料气中甲烷含量高,有压力能可以利用。故采用天然气直接膨胀制冷作为天然气液化循环工艺[17]。气波制冷属于等熵膨胀过程,气波制冷机是在热分离机的基础上,运用气体波运动的理论研制的。在结构上吸收了热分离机的一些优点,同时增加了微波吸收腔这一关键装置,在原理上与热分离机存在明显不同,更加有效地利用气体的压力,提高了制冷效率。
2.2.7 哈尔滨燃气工程设计研究院与哈尔滨工业大学
LNG 系统主要包括天然气预处理、天然气的低温液化、天然气的低温储存及天然气的气化和输出等[18]。经过处理的天然气通过一个多级单混冷凝过程被液化,制冷压缩机是由天然气发动机驱动。 LNG 储罐为一个双金属壁的绝热罐,内罐和外罐分别是由镍钢和碳钢制成 [19] 。
循环气体压缩机一般采用天然气驱动,可节省运行费用而使投资快速收回。压缩机一般采用非润滑式特殊设计,以避免天然气被润滑油污染[20]。采用装有电子速度控制系统的透平,而且新型透平的最后几级叶片用钻合金制造,改善了机械运转。安装于透平压缩机上的新型离合器是挠性的,它们的可靠性比较高,还可以调整间隙。
『贰』 关于液化天然气供气项目方案的问题
1、占地面积方面:考虑的周边状况,需要建设LNG储蓄罐及相关消防设施,考虑到安全间距,保守估计占地面积在至少20亩以上;
2、平面设置,找个设计公司即可完成,可参照相关国标,只要保持安全间距即可;
3、工艺:液化天然气是天然气经过净化之后,通过压缩升温,在混合致冷剂作用下,冷却移走热量,再节流膨胀而得到-162℃的以液态形式存在的LNG,体积缩小约600倍。
LNG站工艺设备设施
(1)LNG 真空储罐
(2)空浴式气化器
(3)水浴式气化器
(4)增压器
为了使储罐中的LNG能够自流进入气化器,必须保证储罐的压力高于气化器。为此设置了储罐自增压气化器,当储罐压力低于设定值时,自力式升压调节阀开启,LNG进入自增压气化器,气化后的天然气回到储罐顶部,达到为储罐增压的目的。
(5)BOG处理装置
BOG(Boil Off Gas)是储罐及槽车的蒸发气体。低温真空粉末绝热储罐和低温槽车的日蒸发率一般为0.3%,这部分气化了的气体如不及时排出,会使储罐上部气相空间的压力升高。为保证储罐的安全,装有降压调节阀,可根据压力自动排出BOG。因此在设计中设置了BOG加热器及BOG缓冲罐,用以回收BOG。回收的BOG冬季用于燃气锅炉做燃料,夏季不使用锅炉时,通过缓冲灌的压力控制,并入输气管网。
(6)阀门、输送管及管件
4、经济估算:首先你要计算你的气源采购价、运输成本(含损耗)、管道设施、运营成本等,这需要实际情况进行核算,差别也较大。按照年用气量一亿方计算,销售额可能达到3-4亿。
『叁』 化工生产液化天然气LNG的车间对人体都有什么危害,请知道的朋友告诉一下,简单易懂就可以。
(1)LNG的储存
危险与LNG处于沸腾(或接近于沸腾)状态有关。在LNG贮槽中,LNG处于沸腾状态,在LNG工厂的一些管道及液化工段末端,它接近于沸腾状态,外来的热量传入会导致气化使压力超高,致使安全阀打开或造成更大的破坏。
翻滚:由于贮槽中LNG不同的组成和密度引起分层,两层之间进行传质和传热,最终完成混合,同时在液层表面进行蒸发。此蒸发过程吸收上层液体的热量而使下层液体处于过热状态。当两液体的密度接近相等时就会突然迅速混合而在短时间内产生大量气体,使储罐内压力急剧上升,甚至顶开安全阀。
为避免这种危险,应采取特殊处理的方法:①轻LNG从槽底进料,或重LNG槽顶进料,或两者结合使用;②在槽内安装一自动密度仪检测不同密度的层;③用槽内泵使液体从底至顶循环;④保持LNG的含氮量低于1%,并且密切监测气化速率。
(2)低温冻伤
由于LNG是-162℃的深冷液体,皮肤直接与低温物体表面接触会产生严重的伤害。直接接触时,皮肤表面的潮气会凝结,并粘在低温物体表面上。皮肤及皮肤以下组织冻结,很容易撕裂,并留下伤口。粘接后,可用加热的方法使皮肉解冻,然后再揭开。这时候如硬将皮肤从低温表面撕开,就会将这部分皮肤撕裂,所以当戴湿手套工作时应特别注意。低温液体黏度较低,它们会比其他液体(如水)更快地渗进纺织物或其他多孔的衣料里去。在处理与低温液体或蒸汽相接触或接触过的任何东西时,都应戴上无吸收性的手套(PVC或皮革制成),手套应宽松,这样如发生液体溅到手套上或渗入手套里面时,就可容易地交手套脱下。如有可能发生激烈的喷射或飞溅,应使用面罩或护目镜保护眼睛。
(3)LNG的泄露
由于低温操作,金属部件会出现明显的收缩,在管道系统的任何部位尤其是焊缝,阀门、法兰、管件、密封及裂缝处,都可能出现泄漏和沸腾蒸发,如果不及时封闭这些蒸气,它就会逐渐上浮,且扩散较远,容易遇到潜在的火源,十分危险。可以采用围堰和天然屏障对比空气重的低温蒸气进行拦截。
(4)低温麻醉
没有充分保护措施,在低于10℃下待久后,就会有低温麻醉的危险产生,随着体温下降生理功能和智力活动下降,心脏功能衰竭,进一步下降会致人死亡。对明显受到体温过低影响的人,应迅速从寒冷地带转移并用热水洗浴使体温恢复,不应该用干热的方法提升体温。
(5)窒息
呼吸LNG低温蒸气有损健康,短时间内,导致呼吸困难,时间一长,就会产生严重的后果。虽然LNG蒸气没有毒,但其中的氧含量低,容易使人窒息。如果吸入纯净LNG蒸气而不迅速脱离,很快就会失去知觉,几分钟后便死亡。当空气中的氧含量逐渐降低,操作人员没有一点感觉,也没有任何警示。等意识到,则为时已晚。
窒息共分为以下4种情况:
1)第1种情况:含氧量14%~21%(体积含量,下同),呼吸、脉搏加快,并伴有肌肉抽搐。
2)第2种情况:含氧量10%~14%,出现幻觉、易疲劳,对疼痛反应迟钝。
3)第3种情况:含氧量6%~10%,出现恶心、呕吐、昏倒,永久性脑损伤。
4)第4种情况:含氧量低于6%,出现痉挛、呼吸停止,死亡。
通常,含氧量10%是人体不出现永久性损伤的最低限。相对应,正常空气中含52.4%的甲烷,其氧含量是10%。因此,敬告大家不要进入LNG蒸气中。
(6)冷爆炸
在LNG泄漏遇到水情况下,(例如集液池中的雨水),水与LNG之间非常高的热传递速率,LNG将激烈地沸腾并伴随大的响声、喷出水雾,导致LNG蒸气爆炸。这个现象类似水落在一块烧红的钢板上发生的情况,可使水立即蒸发,为避免这种危险,应定期排放集液池中的雨水。
(7)火灾
LNG蒸气遇到火源着火后,火焰会扩散到氧气所及的地方。游离云团中的天然气处于低速燃烧状态,云团内形成的压力低于5kPa,一般不会造成很大的爆炸危害。燃烧的蒸气就会阻止蒸气云团的进一步形成,然后形成稳定燃烧。
安全防护
(1)工艺装置安全设计
LNG装置的本身的可靠性是保证LNG设施安全运行的重要前提,因此遵循标准和规范进行设计是十分必要的。NFPA59A和EN1160是2项权威性的标准,可以参照使用。
(2)可燃气体探测设施
在白天,可通过目测的方法来探测可见的蒸气云团,但是在晚上,就不再适用了。通常,工厂都装有大型的可燃气体探测器,传感器都置于易发生泄漏的地方。当传感器探出蒸气-空气的浓度达到下限的20%时,就通过报警传到控制室,操作工就能采取相应的控制措施进行处理。当蒸气-空气的探测浓度达到下限的60%时,就会自动全厂停车。因此,连续的自动探测系统在这方面比人工探测具有更大的优势,因为它们比人工探测更准确可靠。
(3)事故切断系统
LNG设施应包括事故切断系统(ESD),当该系统运行时,就会切断或关闭LNG、易燃液体、易燃致冷剂或可燃气体来源,并关闭继续运行将加剧或延长事故的设备。ESD系统应具有失效保护设计,当正常控制系统故障或事故时,失效的可能性应该最小。
(4)消防水系统
使用带水位控制器的水幕或手握软管喷水使LNG蒸气云团改道,避免风将蒸气团移向会点燃该蒸气团的运行设备,同时,水也给蒸气带来额外的热量,造成云雾更快地浮动并向上扩散。
在有火灾的情况下,为了避免热辐射,一些设备需要大水作保护。在处理LNG失火时,推荐使用干粉(最好是碳酸钾)灭火器,注意任何情况下不要在LNG储槽的大火中使用水,水会增大气化速率因而会将火焰高度增大6倍,辐射热增大3倍。
(5)使用泡沫控制蒸气扩散及辐射
泡沫迅速膨胀,可阻止LNG可燃蒸气的迅速扩散。并且在蒸气遇到火源着火后,可减少辐射量,泡沫的膨胀率约为500∶1。将泡沫覆盖在LNG池表面,由于热量增加,会使LNG的气化率增大,气化后的LNG蒸气穿过泡沫,温度升高,向上飘浮。这样,LNG蒸气就像缕缕烟雾一样向上浮而不会沿着地面扩散,从而大大地减少扩散区。如果是将泡沫覆盖在燃烧的LNG池上,就会降低气化率,从而减小火势。热辐射量也就会随火势的减小而减少。
(6)人身安全保护
如果要接触低温气体、低温液体,则必须戴上防护面罩,戴上皮革手套,穿无袋的长裤及高筒靴(把裤脚放在靴的外面)、长袖的衣服。在缺氧条件下,需戴呼吸设备。面罩要求在低温下不会碎裂,衣物都要求由专门的合成纤维或纤维棉制成,且要求尺寸宽大,以防止低温液体溅落在衣物上,冻伤皮肤。
决不允许人员进入LNG池或LNG喷射物中,因为这些防护用具不能确保安全。只有不存在着火源且需紧急操作时才能进入LNG蒸气中。
工厂人员在灭火时,如穿的是易燃材料做成的工作服,则工作过程非常危险。由于热辐射,工作人员应穿由特殊保护材料制作的工作服,如消防人员防火服。
(7)低温冻伤急救
发生冻伤时应该用大量温水(41~46 ℃)冲洗皮肤冻伤处,不可使用干燥加热的方法,应将伤员移至温暖的地方(约22 ℃)。如果不能得到立即诊治,就应刻不容缓地将伤者送至医院。
『肆』 液化天然气的发展概况
1941 年在美国克利夫兰建成了世界第一套工业规模的LNG装置,液化能力为 8500 m3 /d 。从 60 年代开始, LNG 工业得到了迅猛发展,规模越来越大,基本负荷型液化能力在 2.5 × 104 m3 /d 。各国投产的 LNG 装置已达 160 多套, LNG 出口总量已超过 46.18 × 106 t/a 。
天然气的主要成分是甲烷,甲烷的常压沸点是 -16 1 ℃ ,临界温度为 -84 ℃ ,临界压力为 4.1MPa 。 LNG 是液化天然气的简称,它是天然气经过净化(脱水、脱烃、脱酸性气体)后[4],采用节流、膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的[5]。 中国天然气贸易的发展,不但反映了世界天然气市场格局的变化,而且正在为世界天然气市场注入新的活力。
2011年中国天然气产量首次突破1000亿立方米,达到1011.8亿立方米,同比增长6.4%。2012年前8个月产量累计达到697.7万吨,同比增长5.4%。天然气管道建设也如火如荼。2011年全国新增天然气长输管道里程超过5000公里,全国干、支线天然气管道总长度超过5万公里。2013年10月16日,西气东输三线工程在北京、新疆和福建三地同时开工,沿线经10个省区,总长度7378公里,设计年输气量300亿立方米。
液化天然气则随着海上液化天然气进口量的不断增加以及陆上液化天然气液化工厂的建设,国内资源供应得到了保障。2011年我国进口液化天然气1221.5万吨(约合171亿立方米),约为上年进口量的1.3倍。我国海上液化天然气进口量今后将会逐年增加,2015年有望达到4000万吨,年均复合增长率超过30%。 2013年11月22日俄罗斯国家杜马通过一项法律允许俄液化天然气出口自由化,这项法律将打破多年来液化天然气出口由俄罗斯天然气工业股份公司垄断的局面。
上述法律自2013年12月1日起生效。按照规定,俄罗斯将有两类能源公司获得液化天然气出口权。持有2013年1月1日前颁发的联邦矿产资源开采许可证,并被允许建立液化天然气工厂,或将开采出的天然气用于生产天然气的公司。此外,拥有包括黑海和亚速海在内的内海、领海及大陆架矿产资源开采权,并将开采出的天然气或按产品分成协议获得的天然气进行液化,国有资本超过50%的公司。
根据该法,俄工业贸易部将颁发液化天然气许可证的权力转交给能源部。天然气出口商将向俄能源部提供按俄政府规定的程序出口天然气的信息,此举是为了协调液化天然气出口,避免在俄出口商之间形成竞争。
俄政府希望,液化天然气出口自由化将有助于提高俄在世界天然气市场的份额,保持天然气价格稳定。
2013年前10个月,俄天然气出口量为1633.53亿立方米,其中远距离出口量同比增长17.7%,为1098.71亿立方米;近距离出口量同比下降16%,为416.63亿立方米。此外,前10个月出口至亚太地区的液化天然气同比略降1.6%,为118.15亿立方米。 中国三大国有石油公司之一的中国海洋石油总公司(China National Offshore Oil Corp., 简称∶中海油集团)正发行10年期美元计价债券,初步指导息率为同期美国国债加约210点子。今次是该集团首次在国际市场上发债集资,以作为其投资澳大利亚昆士兰Curtis液化天然气(liquefied natural gas 简称∶LNG)项目之用。
销售文件没有显示具体发债金额,仅称为基准规模。在美元债市场,基准规模一般指5亿美元或以上。
中海油集团是中央特大型国有企业,也是中国最大的海上油气生产商,总部设在北京。主要业务包括油气勘探开发、专业技术服务、炼化销售及化肥、天然气及发电、金融服务、新能源等六大业务板块。
该集团是在香港上市的中国海洋石油有限公司(CNOOC Ltd.,0883.HKCEO 简称∶中海油)的母公司,上市的中海油曾在国际债券市场多次发债,在今年5月初刚发行了40亿美元、四档不同年期的美元债,但中海油集团则是首次在海外发债。
销售文件显示,今次发债由中海油集团旗下全资附属公司CNOOC Curtis Funding No. 1 Pty Ltd担任发债体,由中海油集团提供担保。有关债券获穆迪(Moody's)初步Aa3及标准普尔(Standard & Poor's)初步AA-评级,并计划于香港联合交易所上市。
文件显示,中海油集团计划把今次发债集资所得,用于旗下CNOOC (AUS) Investment或子公司的一般企业用途,当中部分将用作收购Curtis液化天然气项目之用。
中海油集团在5月时与英国石油公司(BP PLC, BP.LN)签订一项19.3亿美元的约束性协议,以取得Curtis液化天然气项目的40%权益,令其总权益由10%增至50%,协议还包括一个20年的供应合约。
销售文件显示,中国银行(Bank of China)、高盛(Goldman Sachs)、摩根大通(JP Morgan)及瑞银(UBS)担任今次发债的联席全球协调人,该4间投行,连同工银国际(ICBC International)、建银国际(CCB International)、农银国际(ABC Internaitonal)、交银国际(BOCOM International),担任今次发债的联席账簿管理人及联席牵头经办人,预计最快于今天内定价。 2.1 国外研究现状
现在世界能源生产总量中,天然气已占到1/3,并有可能在不远的将来逐步将现时广受欢迎的石油和煤炭挤到次要地位。2020年前,天然气在世界能源需求中的比例将会达到45%-50%。目前,世界天然气年需求量超过2.5×10m,进入国际贸易的为(6250-6500)×l0m,而其中以LNG方式出售的约占33%。据第20届世界天然气大会和相关资料预测,2030年前,世界天然气的潜在需求将增加到4×10m,液化天然气历来是一种细分市场产品。它的消耗量正以每年10%的速度增长,全球液化天然气需求将从2010年的2.18亿吨增至2015年的3.1亿吨,到2020年可达到4.1亿吨。2011年上半年,液化天然气需求同比增长8.5%,全年增长12%,主要是受来自于日本、英国和印度新增需求,以及韩国传统买家需求增长的刺激。预计到2015年,我国天然气供应结构为国产气1700亿立方米,净进口900亿立方米,天然气消费量将达到2600亿立方米,占一次能源消费中的比重则将从目前的4%上升至7%至8%。2011年中国天然气的消费量为1313亿立方米,届时天然气占一次性能源的消费比例可能将提升至10%至15%。
近年来,随着世界天然气产业的迅猛发展,LNG已成为国际天然气贸易的重要部分。与十年前相比,世界LNG贸易量增长了一倍,出现强劲的增长势头。据预测,2012年国际市场上LNG的贸易量将占到天然气总贸易量的36%,到2020年将达到天然气贸易量的40%,占天然气消费量的15%。
国外的液化装置规模大、工艺复杂、设备多、投资高,基本都采用阶式制冷和混合冷剂制冷工艺,目两种类型的装置都在运行,新投产设计的主要是混合冷剂制冷工艺,研究的主要目的在于降低液化能耗。制冷工艺从阶式制冷改进到混合冷剂制冷循环,目前有报道又有 C Ⅱ -2 新工艺[6],该工艺既具有纯组分循环的优点,如简单、无相分离和易于控制,又有混合冷剂制冷循环的优点,如天然气和制冷剂制冷温位配合较好、功效高、设备少等优点。
法国Axens 公司与法国石油研究所 (IFP) 合作,共同开发的一种先进的天然气液化新工艺—— Liquefin 首次工业化,该工艺为 LNG 市场奠定了基础。其生产能力较通用的方法高 15%-20% ,生产成本低 25% 。使用 Liquefin 法之后,每单元液化装置产量可达 600 × 104 t/y 以上。采用 Liquefin 工艺生产 LNG 的费用每吨可降低 25% [7] 。该工艺的主要优点是使用了翅片式换热器和热力学优化后的工艺,可建设超大容量的液化装置。 Axens 已经给美国、欧洲、亚洲等几个主要地区提出使用该工艺的建议,并正在进行前期设计和可行性研究。 IFP 和 Axens 开发的 Liquefin 工艺的安全、环保、实用及创新特点最近已被世界认可,该工艺获得了化学工程师学会授予的“工程优秀奖” [8] 。
美国德克萨斯大学工程实验站,开发了一种新型天然气液化的技术—— GTL 技术已申请专利。该技术比目前开发的 GTL 技术更适用于小规模装置,可加工 30.5 × 104 m3 /d 的天然气。该实验站的 GTL 已许可给合成燃料(Synfuels) 公司。该公司在 A & M 大学校园附近建立了一套 GTL 中试装置,目前正在进行经济性模拟分析。新工艺比现有技术简单的多,不需要合成气,除了发电之外,也不需要使用氧气。其经济性、规模和生产方面都不同于普通的费托 GTL 工艺。第一套工业装置可能在 2004 年上半年建成[9]。
2.2 国内研究现状
早在20世纪 60 年代,国家科委就制订了 LNG 发展规划, 60 年代中期完成了工业性试验,四川石油管理局威远化工厂拥有国内最早的天然气深冷分离及液化的工业生产装置,除生产 He 外,还生产 LNG 。 1991 年该厂为航天部提供 30tLNG 作为火箭试验燃料。与国外情况不同的是,国内天然气液化的研究都是以小型液化工艺为目标,有关这方面的文献发表较多[10],以下就国内现有的天然气液化装置工艺作简单介绍。
2011年,我国液化天然气行业市场销售CRN值约为80%,其中中石油、中石化、中海油三大国企的比重达到近六成,销售地区主要集中在天津、山东、广东、新疆、陕西等地。在LNG进口方面,截至2011年底,中国共投运LNG接收站5座,接收能力合计达1580万吨/年;到2014年全部建成后,中国LNG接收能力将达3380万吨/年。我国天然气地质资源量估计超过38万亿立方米,可采储量前景看好,按国际通用口径,预计可采储量7-10万亿立方米,可采95年,在世界上属资源比较丰富的国家。陆上资源主要集中在四川盆地、陕甘宁地区、塔里木盆地和青海,海上资源集中在南海和东海。此外,在渤海、华北等地区还有部分资源可利用。由于资源勘探后,未能有效利用,以及政策不配套,造成用气结构不合理,都在一定程度上制约了我国天然气工业的健康发展。但是,随着我国的社会进步和经济发展,天然气成为主要能源将是一个必然的趋势。
2.2.1 四川液化天然气装置
由中国科学院北京科阳气体液化技术联合公司与四川简阳市科阳低温设备公司合作研制的 300l/h 天然气液化装置,是用 LNG 作为工业和民用气调峰和以气代油的示范工程。该装置于 1992 年建成,为 LNG汽车研究提供 LNG 。
该装置充分利用天然气自身的压力,采用气体透平膨胀机制冷使天然气液化,用于民用天然气调峰或生产 LNG ,工艺流程合理,采用气体透平膨胀机,技术较先进。该装置基本不消耗水、电,属节能工程,但液化率很低,约 10% 左右,这是与它的设计原则一致的。
2.2.2 吉林油田液化天然气装置
由吉林油田、中国石油天然气总公司和中科院低温中心联合开发研制的 500l/h 撬装式工业试验装置于 1996 年 12 月整体试车成功,该装置采用以氮气为冷剂的膨胀机循环工艺,整个装置由 10 个撬块组成,全部设备国产化 [11]。
该装置采用气体轴承透平膨胀机;国产分子筛深度脱除天然气中的水和 CO2 ,工艺流程简单,采用撬装结构,符合小型装置的特点。采用纯氮作为制冷工质,功耗比采用冷剂的膨胀机循环要高。没有充分利用天然气自身压力,将天然气在中压下( 5.0MPa 左右)液化(较高压力下液化既可提高氮气的制冷温度,又可减少制冷负荷),因此该装置功耗大。
2.2.3 陕北气田液化天然气
1999 年 1 月建成投运的 2 × 104 m3 /d “陕北气田 LNG 示范工程”是发展我国 LNG 工业的先导工程,也是我国第一座小型 LNG 工业化装置。该装置采用天然气膨胀制冷循环,低温甲醇洗和分子筛干燥联合进行原料气净化,气波制冷机和透平膨胀机联合进行低温制冷,燃气机作为循环压缩机的动力源,利用燃气发动机的尾气作为加热分子筛再生气的热源。该装置设备全部国产化。装置的成功投运为我国在边远油气田上利用天然气生产 LNG 提供了经验[12]。
2.2.4 中原油田液化天然气装置
中原油田曾经建设了我国最大的 LNG 装置,原料气规模为 26.6 5 × 104 m3 /d 、液化能力为 1 0 × 104 m3 /d 、储存能力为 1200 m3 、液化率为 37.5%[13]。目前,在充分吸取国外先进工艺技术的基础上,结合国内、国外有关设备的情况,主要针对自身气源特点,又研究出 LNG 工艺技术方案 [14] 。该工艺流程采用常用的分子筛吸附法脱水,液化工艺选用丙烷预冷 +乙烯预冷 + 节流。
装置在原料气量 30× 104 m3 /d 时,收率高达 51.4% ,能耗为 0.13 Kwh/Nm3 。其优点在于各制冷系统相对独立,可靠性、灵活性好。但是工艺相对较复杂,须两种制冷介质和循环,设备投资高。由于该厂充分利用了油田气井天然气的压力能,所以液化成本低。
2.2.5 天津大学的小型液化天然气装置
小型 LNG 装置与大型装置相比,不仅具有原料优势、市场优势而且投资低、可搬迁、灵活性大[15]。 LNG 装置主要是用胺基溶剂系统对天然气进行预处理,脱除 CO2 等杂质;分子筛脱水;液化几个步骤。装置采用单级混合制冷系统;闭合环路制冷循环用压缩机压缩制冷剂。单级混合制冷剂工艺操作简便、效率高,适用于小型 LNG 装置。
压缩机的驱动机可用燃气轮机或电动马达。电价低的地区可优先考虑电动马达(成本低、维修简单)。在燃料气价格低的地区,燃气透平将是更好的选择方案。经济评估结果表明,采用燃气轮机驱动机的液化装置,投资费要比选用电动马达高出 200 万~ 400 万美元。据对一套 15 × 106ft 3 /d 液化装置进行的成本估算,调峰用的 LNG 项目储罐容积为 10 万 m3 ,而用于车用燃料的 LNG 项目仅需 700m3 储罐,导致最终调峰用的 LNG 成本为 2.03 ~ 2.11 美元 /1000ft3 ,而车用 LNG 成本仅 0.98 ~ 0.99 美元 /1000 ft3 。
2.2.6 西南石油大学液化新工艺
该工艺日处理 3.0 × 104 m3 天然气,主要由原料气 ( CH4 : 95.28% , CO2 :2.9% ) 脱 CO2 、脱水、丙烷预冷、气波制冷机制冷和循环压缩等系统组成。 以 SRK 状态方程作为基础模型,开发了天然气液化工艺软件。 天然气压缩机的动力采用天然气发动机,小负荷电设备用天然气发电机组供电,解决了边远地区无电或电力紧张的难题。由于边远地区无集输管线可利用,将未能液化的天然气循环压缩,以提高整套装置的天然气液化率。
装置采用一乙醇胺法( MK-4 )脱除 CO2 。由于处理量小,脱二氧化碳的吸收塔和再生塔应采用高效填料塔 [16] 。由于混合制冷剂,国内没有成熟的技术和设计、运行管理经验,仪表控制系统较复杂。同时考虑到原料气中甲烷含量高,有压力能可以利用。故采用天然气直接膨胀制冷作为天然气液化循环工艺[17]。气波制冷属于等熵膨胀过程,气波制冷机是在热分离机的基础上,运用气体波运动的理论研制的。在结构上吸收了热分离机的一些优点,同时增加了微波吸收腔这一关键装置,在原理上与热分离机存在明显不同,更加有效地利用气体的压力,提高了制冷效率。
2.2.7 哈尔滨燃气工程设计研究院与哈尔滨工业大学
LNG 系统主要包括天然气预处理、天然气的低温液化、天然气的低温储存及天然气的气化和输出等[18]。经过处理的天然气通过一个多级单混冷凝过程被液化,制冷压缩机是由天然气发动机驱动。 LNG 储罐为一个双金属壁的绝热罐,内罐和外罐分别是由镍钢和碳钢制成 [19] 。
循环气体压缩机一般采用天然气驱动,可节省运行费用而使投资快速收回。压缩机一般采用非润滑式特殊设计,以避免天然气被润滑油污染[20]。采用装有电子速度控制系统的透平,而且新型透平的最后几级叶片用钻合金制造,改善了机械运转。安装于透平压缩机上的新型离合器是挠性的,它们的可靠性比较高,还可以调整间隙。
『伍』 是否应该理解液体天然气装置不用《石油化工企业设计防火规范》
我觉得应该包括,液体石油气包含液体天然气;括弧前面的极其类似液体应该是范围较广的,虽然没有全部列举出来应该包括液体甲烷。
你说的这两种物质组分较轻很少以液体状态存在所以没有列举吧。
『陆』 液化气储罐的制造过程,生产工艺
http://www.chem17.com/Tech_news/Detail/1761.html
http://www.jingmao.org/books14648/
『柒』 车用LNG汽化器设计方案
我这里有实物外观图!根据作用及安装的管路,我猜想是一个水罐,中版间通天燃权气管道,管道外水罐内部区域引入发动机冷却后的热水给加热。简单点就是一个密闭的容器里通入热水保持温度,让低温的LNG管路从容器内流过。
『捌』 油气的储存及天然气的液化应用是什么
一、储油库
用于接收、储存、中转和发放原油或石油产品的企业和生产管理单位就是储油库。它是维系原油及其产品生产、加工、销售的纽带,是调节油品供求平衡的杠杆,又是国家石油及其产品供应和储备的基地,对于保障国家能源安全、保障人民生活、促进国民经济发展起着非常重要的作用。
(一)储油库的分类及作用
1.储油库的分类
(1)按管理体制和业务性质不同,可将储油库分为如图7-23所示的独立油库和企业附属油库两类。独立油库是专门从事接收、储存和发放油品作业的独立自主经营核算的企业和生产管理单位。企业附属油库是各企业为了满足本部门生产、经营需要而设置的油库,如油田的原油库(首站)等。
图7-34膨胀法制冷工艺流程
1,2—换热器;3—节流阀;4—储罐;5—压缩机;6—涡轮膨胀机
『玖』 “LNG”液化天然气是什么 “LNG”气化器是什么工作原理 有什么作用
液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG)的主要成分是甲烷,被公认是地球上最干净的化石能源回。无色、无味、无毒且无答腐蚀性,天然气在常压和-162℃左右可液化,液化天然气的体积约为气态体积的1/625。液化天然气的储存是天然气储存方式之一。
LNG气化器的工作原理:
LNG气化器分为:空温式LNG气化器、电加热水浴式LNG气化器、蒸气式LNG气化器
一、空温式LNG气化器:
电加热水浴式LNG气化器
是采用特制高效率电加热器热源,以水热传媒,或直接采用循环水,加热紧凑式换热管内低温介质LNG,采用先进温度自动按制系统,其主要特点:可持续长时间工作,气化量及其稳定,出口温度为常温或可按客户要求设定。
三、蒸气式LNG气化器:是通过蒸气加热水浴式汽化器中的水,再通过热水加热盘管中通过液态气体,使之能转化为气态的气体。这种水浴式气化器适用于有锅炉余热,或其它余热的用气单位。
『拾』 天然气的技术参数
民用天然气的含硫标准上限为:一类气小于等于100mg/立方米,二类气小于等于200mg/立方米,三类气小于等于460mg/立方米。所以1立方米天然气燃烧后释放二氧化硫最多为(460mg/32)*64=920mg。
GB/T 21446-2008 用标准孔板流量计测量天然气流量GB/T 18975.2-2008 工业自动化系统与集成流程工厂(包括石油和天然气生产设施)生命周期数据集成第2部分:数据模型GB/T 11060.2-2008 天然气含硫化合物的测定第2部分:用亚甲蓝法测定硫化氢含量
GB/T 22634-2008 天然气水含量与水露点之间的换算
GB/T 16781.1-2008 天然气汞含量的测定第1部分:碘化学吸附取样法
GB/T 22724-2008 液化天然气设备与安装陆上装置设计
GB/T 19205-2008 天然气标准参比条件
GB/T 22723-2008 天然气能量的测定
GB/T 18437.1-2009 燃气汽车改装技术要求第1部分:压缩天然气汽车
GB/T 23335-2009 天然气汽车定型试验规程
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GB/T 26978.2-2011 现场组装立式圆筒平底钢质液化天然气储罐的设计与建造第2部分:金属构件 表1 天然气计量常用流量仪表 序号 用途 差压式 容积式 涡轮
流量计 超声
流量计 旋涡
流量计 利里奥利质量流量计 靶式
流量计 孔板
流量计 临界流文丘里喷嘴流量计 其它 膜式
流量计 腰轮
流量计 1 管网输道干线和支线 √ √ √ √ √ 2 城市输送和分配 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √