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【论文】液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究.pdf

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1、摘 要液化天然气(LNG)是被世界各国普遍看好的一种较安全、清洁的能源。液化 天然气在使用前必须经过汽化后以气体状态通过管道输送到各地,汽化过程中会释 放数量8众多、品质很高的冷能,将这部分冷能有效利用将产生巨大的经济和社会 效益。本课题对国内各省诸如大连、福建、辽宁、广东、青岛、浙江、新疆等地的液 化天然气及LNG冷能项目及其使用情况进行了总结和分析,同时对国外如澳大利 亚、韩国、日本、卡塔尔、波兰、西班牙等国的液化天然气及LNG冷能项目及其 使用情况进行了总结和分析,并做出综述。并对该冷量在冷库中的使用进行方案的 设计。本文中对上海某供气规模为400X 104m3/a,气化压力为0.6MP

2、 a的气化站设计 为一冷库供冷的流程。在该冷库流程中,LNG冷能通过换热器与60%乙二醇水溶液 换热,在蓄冷池中蓄冷20%,再通过换热器将乙二醇与氨液换热,最后将氨液作为 制冷剂给冷库供冷。关键词:LNG,液化天然气冷能,冷库IAbstractThe liquefied natural gas(LNG)is generally optimistic about the world as a safer,cleaner energy.Before the liquefied natural gas is used,it must be vaporized to the gas state the

3、n piped it to all over the world,during the vaporization process it will release the large number of hig quality cold energy,effective use of this part of the cold energy will have a huge economic and social benefits.The subject has summarized and analysed the liquefied natural gas and LNG cold ener

4、gy project and the usage at provinces in China such as Dalian,Fujian,Liaoning,Guangdong,Qingdao,Zhejiang,Xinjiang etc.Meanwhile it has summarized and analysed the liquefied natural gas and LNG cold energy project and the usage in foreign such as Australia,South Korea,Japan,Qatar,P oland,Spain and ot

5、her countries and made a review.It designed a Refrigerating House used the cold energy of LNG.In this paper,designed a Refrigerating House for a gasification plant with gas scale is 400 x104m3/a,gasification pressure is 0.6MP a in Shanghai.In this cold storage process,LNG cold heat transfer from 60%

6、glycol solution by heat exchanger.In cold storage pool storage 20%.Then through the heat exchanger to heat transfer of ethylene glycol and ammonia solution.Finally,liquid ammonia as a refrigerant give cold storage cooling.Key words:LNG,liquefied natural gas cold energy,Refrigerating HouseII目 录第一章绪论.

7、11.1 选题背景.11.2 研究意义.11.3 国内、外液化天然气的现状及发展趋势.21.4 LNG冷能的利用.5第二章 国内LNG项目研究现状.112.1 国内液化天然气项目.112.2 国内LNG冷能的应用.212.3 国内液化天然气技术优化.26第三章 国外LNG项目研究现状.283.1 国外液化天然气项目.283.2 国外LNG冷能的应用.383.3 国外液化天然气技术优化.40第四章LNG冷能利用实例-冷库的设计.414.1 利用LNG冷能的冷库系统的确定.414.2 利用LNG冷能的冷库系统的分析.424.3 利用LNG冷能的冷库的经济效益分析.50第五章结论与展望.525.1

8、工作总结.525.2 研究展望.53参考文献.54致谢.56声明.57III液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究第一章绪论1.1 选题背景中国是一个产煤大国,多年来的技术装备、能源政策和能源结构都是以煤为主。而这种以煤为主的能源消费结构导致环境的严重污染,部分地区酸雨严重,大气质 量下降,已极大地威胁到经济和社会的可持续发展。近年来国家下大力气调整能源 结构,正在逐步实现由以煤为主的单一结构向以煤为主、多能互补结构的转变。天 然气与煤炭、石油是目前世界一次能源的三大支柱。天然气在世界能源结构中居第 二位,所占比例超过24%。近年来由于石油危机的冲击及煤、石油所带来的环境问 题日趋严重

9、,能源结构逐步发生了变化,天然气消费量急剧上升。LNG作为一种优质、高效的清洁能源,对改善能源结构,缓解煤炭运输压力,减少污染物排放,改善大气环境具有重要作用。继广东LNG之后,国内掀起了三 大石油公司拼抢LNG项目的热潮。经过政府协调和统一规划,在2004年首先确立 了 11个LNG项目,同时按照三大石油公司负责区域给出了指导意见,即中国海油 负责广东、福建、浙江、上海和珠海项目建设,中国石油负责江苏、大连和唐山项 目建设,中国石化负责山东、天津和广西北海项目建设。近几年国内石油公司根据 市场情况不断开拓新的LNG市场,总体上看LNG项目走向了平稳发展的轨道。随着科学技术不断发展,新技术不断

10、应用于世界LNG产业发展,上游LNG液 化厂从以前的250万吨一条生产线向500万吨甚至750万吨一条生产线转变。LNG 船运也从过去小型船运向20万立方米以上的大型LNG运输船发展。全球LNG市 场承受能力也比以前大大提高。天然气的主要组分为甲烷,其临界温度为190.58K,在常温下,无法仅靠加压 将其液化。液化天然气(LNG)通常储存在温度为112K、压力为O.IMP a左右的低温 储罐内,液化后的天然气体积约为标准状态下天然气体积的1/600便于储藏和运输。但LNG在供给个单位使用之前需要将其气化,而每将It的LNG气化将释放约为830 kJ/kg的能量。这部分冷能在现阶段社会是相当可观

11、的臼。1.2 研究意义液化天然气(LNG)是气态天然气在脱硫、脱水处理后,经低温工艺冷冻液化而 液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究成的低温(-162C)液体混合物。每生产1吨LNG的动力及公用设施耗电量约为850 kW-h,而在LNG接收站一般又需将LNG通过气化器气化后使用:-162、常压下 的LNG转变为0(常压)的气态天然气时释放出来的能量,一方面包括约为 500kJ/kg的气化潜热,这是LNG在温度不变时由液态转化为气态时释放出来的能 量;另一方面也包括约为330kJ/kg的显热,这是LNG从-162C转变为0C时释放 出来的能量。这样,LNG 一共释放出约为830 kJ/

12、kg的能量。气化时放出的大量冷能通常在天然气气化器中随海水或空气被舍弃了,造成了 能源的极度浪费。然而如果通过特定的工艺技术将这部分浪费的冷能进行回收和利 用,则可以达到节能环保以及拓展LNG产业链的目的。此冷量如果能够以100%效率转化成动力,则1吨LNG相当于240kWh左右,现代化大型的LNG接收站,由 于LNG负荷很大,潜能可达到lOOMWh。LNG冷能的利用过程可分为直接利用、间接利用两种。直接利用包括空气液化 分离、发电、轻煌分离、液态乙烯储存、冷库、制液化CO2和干冰、海水淡化、空 调、低温养殖等,间接利用包括低温破碎、冷冻食品、水和污染物处理等。根据我国LNG的发展规划,201

13、5年LNG进口将达到552亿n?即相当4200万吨,每年可利用的冷能约为105亿kW-h,相当于210万kW装机的年发电量。即使考虑 接收站工艺自耗及热交换工作效率,可外供的LNG冷能还是相当可观的。因此,回收这部分冷能对LNG的高效利用具有重要意义。1.3 国内、外液化天然气的现状及发展趋势1.3.1 中国LNG发展现状及面临的主要问题1.中国LNG发展现状近儿年来,我国政府对LNG产业的发展越来越重视,进口 LNG项目迅速铺开,小型天然气液化厂和卫星站异军突起。LNG卫星站自2001年12月山东淄博LNG卫星气化站建成投产供气以来,我国已经建成 100多座LNG卫星站,大多数分布在华东和华

14、南沿海发达城市。目前,我国拥有LNG 卫星站的城市达数十个,用气企业达百余家,总体市场能力达到500 x1()4 m3/d以上。进口 LNG项目2液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究1999年底,国家正式批准广东LNG试点工程总体一期项目立项,从此揭开了 我国引进LNG的序幕。2003年2月,福建LNG总体工程项目获国务院批准,成 为我国第二个正式启动的LNG项目。随后,三大石油公司在北起辽宁、河北,南 至海南、广西的沿海地区开展LNG项目的前期研究工作。2006年6月28日,广 东大鹏LNG项目第一期工程正式投产,标志着中国规模化进口 LNG时代的到来。福建项目已于2007年10月

15、投产,上海液化天然气项目分两期建设。另外,许多沿 海城市如珠海、唐山、天津、海南、广西、温州、深圳等项目正在积极筹备中。LNG生产与运输2001年11月建成的中原天然气液化装置是我国第一台实现商业化的液化装 置,而第一台事故调峰型液化装置是2000年2月建成的上海浦东天然气液化装置。目前我国已建成6家LNG生产厂,设计处理能力达到217义1()4 m3/d,位于河南濮阳、新疆端善吐哈油出、海南海口福山油出、四川犍为县、江苏江阴和广西北海涸洲岛。由于工厂分布较分散,生产的LNG都通过槽车运输到消费市场。目前我国LNG槽车 运输能力已发展到总装载量2000 x1()4 m3,总车辆700余辆(其中

16、正常运输车辆有 600多辆),单车有效容积已从最初的29 n?发展到51 m3o2.中国LNG发展面临的问题 我国LNG资源供应紧张资源问题是我国LNG产业面临的最大挑战。自2004年以来,全球LNG供需 形势发生了深刻变化。全球目前在建的LNG项目产能大约在110 Mt左右,但以亚 太地区本区内市场为目标的在建项目屈指可数,且大多数都已落实买家。受全球高 油价和欧美高气价的引导,LNG资源大都流向欧美地区。2010年全球的LNG生产 能力比2005年年均递增13.5%,但可流向亚太地区的供应量仅年均递增4%。在印 度尼西亚,不仅阿伦LNG厂减产,产能最大的邦坦LNG工厂也要减产或转产,这 将

17、导致亚太地区的LNG供应不足。近年来,我国天然气消费需求迅速增长,特别 是在环渤海、长江三角洲和珠江三角洲等经济较发达地区,天然气在一次能源消费 结构中的比重逐步上升。根据中国可持续发展油气资源战略研究报告预测,未 来儿年,我国天然气需求将呈爆炸式增长,年平均增速将达10.8%,而天然气的生 产增长却远低于需求增长,年均增长率仅为7.5%,供应缺口逐年加大,对外依存度越来越高,到2020年将提高至29%o LNG市场尚处于初级阶段3液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究我国LNG产业的发展尚处于初期阶段,发展相当不成熟。用户对LNG的认识 不足,仅了解LNG的优势,而对LNG产业链的特

18、殊性、LNG合同的特点等认识 比较肤浅。我国LNG消费结构不合理,有相当一部分被使用在价格承受能力较低 的化工和化肥行业,而价格承受能力较强的工业燃料、汽车用气和城市民用户消费 比例仍偏低。我国城市发展水平差异很大,对气价的承受能力与国际市场差距很大。国家对LNG方面的相关政策,包括扶持政策和行业监管政策以及法令、法规有待 进一步完善。以上诸多问题,使得我国在LNG市场开发方面存在很多困难。天然气管网系统和基础设施薄弱随着我国天然气产业的快速发展,管网系统建设和配套基础设施不足的问题日 益显现,主要表现为:天然气主干管网覆盖面小,天然气主管线总长仅2.8xl()4km 且各主干管道比较独立,供

19、气安全性较差,地下储气库等配套工程不健全等。为满 足不断增加的天然气市场需求,近年来中国石化、中国石油在四川盆地相继发现了 大气田,中国海油、中国石油和中国石化也在积极与中东、亚太LNG资源供应国进 行谈判以寻求LNG资源。但是,随着陆上自产和进口管道天然气输气量的增加,加 之管道气在上游资源保证程度、市场覆盖范围和运输成本上相对LNG的优越性,我 国沿海地区的LNG引进无疑会在一定程度上受到管道天然气强有力的挑战。LNG运输业处于起步阶段我国的LNG运输业正处于起步阶段。广东和福建的LNG运输项目已经迈出了我 国LNG运输产业的第一步。2007年11月,广东LNG运输项目的第一艘船舶交付使

20、用,这也是我国拥有的第一艘LNG运输船。自上世纪90年代末开始,由于供应和 需求的快速增长,刺激了LNG产业的复苏,LNG的运输成本也较以前上升了 50%4o1.3.2世界LNG的市场发展北美市场北美市场主要包括美国和墨西哥。一直以来,该地区天然气贸易主要通过管道 运输,LNG进口量很小。近几年来,美国和墨西哥的自身供给能力下降,而需求 又仍然旺盛,所以两国均加大了 LNG的进口力度。欧洲市场欧洲市场是天然气贸易发展最完善的地区,该地区天然气管网十分发达,管输 天然气是最主要的贸易方式。欧洲国家十分注重LNG进口气源的多元化,目前已 开始在远东地区寻找气源,俄罗斯和中东都将成为其重要的LNG供

21、应国。欧洲国 4液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究家更加看重LNG贸易的优势,即合同灵活、操作规范、不受管道运输限制以及供 应经济性逐步提高等。再加上LNG供应商对欧洲客户实行价格优惠政策,以期建 立更长久的LNG贸易关系。因此,从长远来看LNG能在欧洲市场稳定发展。东亚市场东亚天然气市场LNG贸易是主要方式。该地区主要进口国家有日本、韩国、中 国和印度,供应商主要是中东国家和印度尼西亚、文莱、马来西亚和澳大利亚等。其中,印度和中国是近两年来该地区出现的两大新兴LNG进口国。1.4国内、外LNG冷能的利用1.4.1 LNG冷能利用领域LNG冷能利用示意图见图1-ULNG图1-1 L

22、NG冷能利用示意图通过对LNG冷能应用于空气分离、制取液化二氧化碳和干冰以及低温破碎等 领域的阐述分析,初步了解LNG冷能应用的特点和规律,认识这一新兴技术。1.空气分离从目前的科技发展分析,空气分离装置中利用LNG冷量应该是技术上最为合 理的利用方式,因为利用LNG冷量大规模的冷却空气,不但可以较大程度的降低 能耗,而且能够简化空气分离的流程,减少投资建设费用,降低事故风险。另外一 方面,可以有效的减少LNG的气化费用。作为世界上最大的液化天然气进口国家,日本在将LNG冷量应用于空气分离 方面已有较为成功的实践,与此同时,其它国家也有将LNG冷量用于空分的成功 流程案列,特别是空分装置联合运

23、行的LNG发电系统的投入使用,更是拓展了 LNG 5液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究冷量利用于空气分离的领域,这种在LNG电站中将发电、空气分离和LNG气化利 用相互结合的零排放系统中,LNG与空气分离装置输出的冷氧气和冷氮气在一起 被用来冷却空气分离系统中的多级压缩机,将可以得到更低的单位能耗指标,达到 节能的目的。通过大量的学术研究和实际经验总结,将LNG冷量引入空气分离装置主要有 两点优势,其一是可以提高空气分离装置的液化率,使其生产流程中产生更多的液 体产品满足市场的需要,其二是降低空气分离装置的压力,以求减少装置的投资和 运行费用。目前,在世界范围内空气分离装置利用LN

24、G冷量可以有多种的流程组 织方式,各有优势和特点,针对不同项目应选取何种流程方式,需要对具体情况进 行实际的探讨和研究。2.制取液化二氧化碳和干冰液态二氧化碳可用于食品冷藏、焊接和铸造等领域,同时也是苏打汽水的主要 原料。固态二氧化碳(干冰)同样可应用于食品的冷藏运输,以及诸多工业生产流程。液态二氧化碳和固态二氧化碳(干冰)是二氧化碳气体通过压缩、提纯等工艺获 得的。传统的主要工艺流程是将二氧化碳首先压缩至2.53.0 MP a,再利用制冷设 备将其冷却和液化。如果在制冷设备的制冷过程中利用LNG在转化过程中所释放 的冷量的话,则将非常容易获得冷却和液化二氧化碳所需要的低温环境,进而可以 把液

25、化装置的工作压力降至更低的压力范围(其过程见图1-2)0因此,新型的LNG 冷能利用技术较传统的液化工艺相比,制冷设备的负荷会大幅减少,初步估算,整 个工艺流程中所消耗的电能将降低为原来的30%至40%左右,节能效果明显。6液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究储槽干燥器游化设备二氧化碳加热器,液态 二氧化碳图1-2液态二氧化碳和干冰的生产流程3.冷库中的应用食品的腐坏主要是由于其自身发生了生物的化学反应,如将食品放置于低温环 境中,则可大大缓解生物化学反应的速度,使新鲜的食品能够保存相对较长的时间。低温冷藏是当前世界范围内应用食品保鲜的主要方法,同时也广泛应用于生物制药 保存、弹药储

26、存等领域。目前绝大多数的冷库是采用多级压缩机和螺杆式制冷装置维持冷库低温环境,此类工艺流程耗电量较大,涉及装置设备繁多。如果我们采用LNG的冷量作为冷 库的冷源,则可通过较为简易的工艺很容易的将载冷剂氟利昂冷却至-65C及其以 下温度,然后再通过氟利昂制冷循环系统将冷能送至冷库之中,将冷库温度维持在-50-55C的范围内,整个工艺流程所消耗的电能也将降低至少65%。LNG冷能应用于冷库流程见图l-3o图1-3 LNG冷能应用于冷库流程7液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究4.低温破碎和粉碎绝大多数的物质在一定的低温环境下都会失去延展性,瞬间变得比较脆弱,如 外部实施相对较小的作用力,

27、则很容易将其破碎甚至粉碎。根据以上原理,目前,低温破碎和粉碎工艺就是利用了物质的低温脆性,采用液态氮气作为外部施力物。通常应用的低温破碎和粉碎具有以下的特点:(1)室温下具有延展性和弹性的物质,在低温下都会变得易脆,可以很容易地被 粉碎;(2)低温粉碎后的微粒有着极佳的尺寸分布和流动特性;(3)食品和调料的味道和香味并不会因此而损失。根据以上的特点,LNG冷量在轮胎等废料的资源回收系统、津料的低温粉碎 系统等方面已得到了深入的研究和初步应用。5.潜艇废气处理在军用潜艇的动力系统中,热机的废气排放是需谨慎解决的难题。针对此类问 题,归类于两大方面,第一,潜艇一般处于水下航行状态,平时整个艇身承受

28、着较 大的水压,对有时需潜至水下几千米及其以下深度进行作业和航行的潜艇更为如 此。在这么高压的状态下,较于常压情况下热机燃烧后排放废弃这一司空见惯的操 作,将变得极其困难和复杂,甚者,排放废气所可能耗费的能量可占到整个热机输 出能量的30%;第二点,对于承担军事任务且不能够采用空气推进技术的军用潜艇 而言,是绝对不可以排放会暴露自身行踪的废气的。要解决这一问题,目前主要有两大方法。第一是“减排”,通过技术和设备的 改进,尽可能的提高热效率,使燃料充分燃烧,减少废气中某些成分的产生量;第 二则是“储存”,在潜艇的动力系统后面建立一套技术可行的储存系统,将那些通 过减排后实在不能消除的废气成分进行

29、分类和储存,然而对于要求轻装设备工艺的 潜艇而言,这将会使潜艇的负载增加,能耗提高。对于上述看似无法解决的矛盾,液化天然气作为供给燃料的优越性则将体现出 来了。液化天然气除了自身具有高热值的燃烧性能之外,更是一种超低温燃料,我 们完全可以通过其在气化时所散发的冷量使废气中的部分成分(如二氧化碳)液化,缩小二氧化碳的体积,便于在较低的压力环境下储存,这样,二氧化碳液化储存系 统只需消耗相对较小的压缩功,同时也达到了节能的目的。8液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究6.蓄冷装置LNG作为一次性能源,主要应用于城市燃气和电厂发电需求,同时LNG在变 相为气态天然气的气化过程中所释放的气化负

30、荷也将会伴随时间和季节变化而发 生波动。在一般情况下,对天然气的需求不均匀性主要表现在白昼和冬季时用气量 较大,LNG在气化过程中所提供的冷量也比较多;而在夜晚和夏季对天然气的需 求减少,则可以利用的LNG冷量亦随之减少。LNG冷量的持续波动,会对冷量利 用设备的运行产生极其不良的影响,如在冷量供应和冷量利用设备之间装备一种可 以蓄积和储存冷能的装置,则可有效解决其对利用设备的影响。目前,全世界范围内多数研究机构主要致力于一种特殊的相变物质的潜热来储 存LNG冷量。大致的原理如下,白天LNG冷量充裕的时候,相变物质吸收冷量而凝 固,达到蓄冷的作用,夜间LNG冷量供应不足时,相变物质此时开始进行

31、溶解,释 放冷量供给冷量利用设备,以此达到平稳持续供冷的目的。相变物质的选择可以说 是LNG蓄冷装置的关键,在充分考虑相变物质的熔点、沸点等物质属性的前提下,须兼顾使用过程中的安全性问题,当前此类技术尚处于实验研究阶段。以上对LNG冷能的应用分析是比较初步和片面的,除上述利用方式以外,LNG 冷能还可以应用于发电、汽车空调和汽车冷藏等领域。在LNG冷能利用的各个领 域中仍涉及很多更细、更复杂的设备流程和工艺原理,为求真正建立属于我国的 LNG冷能应用产业链,需要同行们和相关专业同仁们的共同努力。1.4.2 各国LNG冷能的利用情况1.日本冷能利用现状全世界LNG冷能利用较多的国家是日本。最初,

32、日本随着进DLNG而开发LNG 冷能利用技术,现已有20多年的历史。目前日本LNG冷能利用主要分为2类:供接收站自身使用,如对沸腾气(BOG)进行再冷凝和冷能发电;与外部工厂或者 冷却系统集成使用,如空分、液体CO2生产和冷藏等。在日本的LNG基地,冷能的 利用是广泛而有效的,LNG的冷能除了与发电厂相配合使用外,还在23个接收站 建有26台独立的冷能利用设备。但是,日本的这些LNG冷能利用项目都是陆续开发和单一冷量利用,迄今还 极少有多种冷能用户复合或集成的项目。这些项目的冷负荷与LNG热容都不太匹 配,导致大量超低温位冷能向高温位传递,使得该过程冷损较大,宝贵的冷能大量 浪费,回收率降低。

33、9液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究2.韩国冷能利用现状韩国对于LNG冷能的利用主要是在空气分离和食品冷冻冷藏等方面。通过利用 冷能,节约了空气分离厂50%的电力。液化空气后得到的产品(如液态ND可用作食 品的冷藏保鲜防腐,还可用于低温粉碎。目前韩国的冷能利用率还不到20%。3.中国大陆冷能利用现状进口LNG产业在我国刚刚起步,国内对LNG冷能利用缺乏经验,广东大鹏LNG 接收站投产后,LNG冷能的利用价值以及如何减轻环境影响受到了中国海洋石油总 公司和地方政府的高度重视,推动了国内LNG冷能利用产业的研究与发展。国内现 已建成及在建的LNG接受站从南至北有:广东大鹏LNG接受站、

34、福建莆田LNG接受 站、宁波北仑LNG接受站和上海小洋山LNG接受站,共4座。已建成投入运行的是 广东大鹏LNG接收站,在建的是福建莆田和上海小洋山LNG接收站,项目前期一进 入实施阶段的是宁波北仑接收站。10液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究第二章国内的LNG项目研究现状2.1 国内液化天然气项目由于液化天然气(LNG)通常储存在低温储罐内,液化后的天然气体积约为标 准状态卜天然气体积的1/600便于储藏和运输,LNG在供给个单位使用之前需要将 其气化。因此不论是LNG还是气化后的天然气的运输过程都是液化天然气利用的 重要部分,而天然气管道正是充当了这一运输过程中必不可少的“运输

35、工具”。2.1.1 天然气管道建设(1)2011年前建成投产管道2009年12月14日,中国第一条跨国天然气管道中亚天然气管道在中国 国家主席胡锦涛和土库曼斯坦、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦三国总统的见证下,正 式通气运行。中亚天然气管道西起土库曼斯坦和乌兹别克斯坦边境格达伊姆,穿越 乌兹别克斯坦中部和哈萨克斯坦南部地区,从新疆霍尔果斯进入中国境内与西气东 输二线相连。这条在境外跨多国建设的天然气长输管道,开创了管道主体分段分别 建设和跨多国运营的全新模式。工程始于2007年7月,仅用28个月就实现了单线 通气,创造了跨多国管道从项目论证、建设到实现商业化运行的新纪录。按照项目 建设计划,2010

36、年双线建成通气。目前,中亚天然气已经通过西二线中卫一靖边 支干线进入陕京系统,开始供应北京等地。此外,2009年中国投产的大型天然气管道还有西气东输二线(西段)管道、川气东送、永唐秦管道等。其中,川气东送管道西起四川达州普光气田,东至上海,途径四川、重庆、湖北、安徽、浙江、江苏、江西,干支线总长度超过2200千米,输气能力120亿立方米/年,干线设计压力10兆帕,管径1016毫米,2009年底主 体建成并投入试运行,2010年3月29日正式建成投产。截至2009年底,中国已建成的天然气管道长度已达3.8万千米,初步形成了 以西气东输、川气东送、西气东输二线(西段)以及陕京线系统、忠武线等管道为

37、 骨干,兰银线、淮武线、冀宁线为联络线的国家级基干管网。天然气管网已将四川、长庆、塔里木和青海四大气区以及中亚地区天然气与国内主要消费市场连接起来,形成了“西气东输、海气登陆、就近外供”的格局。西气东输二线西起新疆霍尔果斯,与中亚天然气管道相连,途经14个省(区、11液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究市),东达上海、南抵广州并延伸至香港特别行政区。干线及支干线总长度8704千 米,设计输气能力300亿立方米/年,以宁夏中卫为界,分东、西两段进行建设。西段包括霍尔果斯一中卫干线和中卫一靖边联络线,2008年2月开工建设,2009 年12月建成投产;东段包括中卫一广州干线和6条支干线,

38、2009年2月开工建设,2010年建成投产。榆林一济南管道西起陕西榆林,途经陕西、山西、河南、山东4省,全长1012 千米,设计压力8 10兆帕,设计输气能力30亿立方米/年,管径610 711毫米。2008 年11月18日开工建设,2010年底全线建成投产。涩北一西宁兰州输气管道复线项目总投资达36.78亿元的涩宁兰复线输气 管道起自位于柴达木盆地的青海油田涩北首站,止于甘肃省兰州市西固区,与西部 大开发重点建设项目涩宁兰老线并行或伴行铺设,全长约945公里,设计年输 气量为33亿立方米。于2009年底全线贯通投产。陕京三线天然气管道工程2011年1月4日已全线贯通并投产。至此,陕京管 道系

39、统向北京地区最高日供气能力从4900万立方米增至6900万立方米,较此前增 长40.8%。全长896公里的陕京三线供气管道设计年输量为150亿立方米,于2009 年5月开工。开通后,陕京管道系统年供气能力由原来的200亿立方米增至350亿 立方米,最高日供气能力从4900万立方米增至6900万立方米,对进一步增强北京 及华北地区供气能力,优化地区能源结构将发挥重要作用。秦皇岛一沈阳输气管道秦沈天然气管道工程1干3支,即秦皇岛一沈阳输气干 线、葫芦岛支线、盘锦支线和沈阳支线。其中,干线起于秦皇岛分输站,途经河北、辽宁两省的13个县、市、区,最终到达沈阳分输站,线路全长约422公里,设计 年输量8

40、0亿立方米。于2011年5月底建成投产。江都一如东天然气管道于2009年5月开工建设,2011年5月18日项目一期 二期工程顺利建成投产。西气东输江都一如东天然气管道项目工程,由冀宁管道江 都站起,向东经泰州站、泰兴站、如皋站、南通站到达如东站,与建设在如东县附 近海域的人工岛上的江苏LNG接收站相连。(2)2011年在建管道目前,中国的天然气管道建设已步入高潮期。西气东输二线预计2011年底前建成。西二线在江西境内主要是“一干两支”,即西二线的干线、通往湖南的樟树至湘潭支干线、通往上海的南昌至上海支干线,12液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究预计将于2011年底前分段建成。目前,

41、江西已经成立昌九、赣东北、赣西、吉安、赣州等5个工程部,旨在确 保完成九江、南昌、樟树、新余、宜春、萍乡等地与西二线分输站对接工程建设,实现与西二线同步对接通气。西气东输二线工程是新中国成立以来投资规模最大的 能源项目,是我国首条以国外气源为主的天然气管道。西气东输二线管道工程江西 段“一干二支”总长1105公里,其中干线途经九江、南昌、宜春、新余等地,线 路长度约580公里。泰安一青岛一威海天然气管道包括一千五支。干线起自山东泰安,途径莱芜、淄博、潍坊、青岛和烟台,止于威海,总长1024千米,设计输气能力110亿立方 米/年,管径1016毫米。泰安一青岛段于2009年9月28日开工,计划于2

42、011年6 月建成投产。2.1.2 辽宁省沈阳市燃气高压外环管道工程简介业主单位:沈阳市煤气总公司。工程规模:沿沈阳外环路建设,敷设管道100 km,采用无缝钢管焊接,公称 管径500 mm,压力为1.6MP a,经过浑南、苏家屯、东陵、张士、于洪等区域,可 直接接收中海油、中石油的天然气,实现沈阳市燃气供应7xl()8m3/a,具有输配、储存和供气的综合功能,可根本改善沈阳地区气状况和解决沈阳周边地区及延伸地 带的燃气供应。不考虑工业用气因素,可满足2000 x1()4人的用气需求。总造价:3亿人民币网。2.1.3 福建液化天然气工程简介1、厦门市液化天然气工程简介业主单位:厦门华润燃气有限

43、公司。设计单位:中国市政工程华北设计研究院。监理单位:西安长庆工程建设监理有限公司。施工单位:天津大港油田集团工程建设有限责任公司。工程内容:利用上游中海福建天然气有限公司的LNG输送管网输送的液化天 然气,供应厦门市的城市民用生活用气和未来工业用气,改善厦门的能源使用结构。高压管网设计压力为4MP a,中压管网设计压力为0.4MP a。建设规模近期(2011年)供气能力为1.56x108 m3/a,远期(2020年)供气能力为3.27义1。8皿3限 建设2座天然 13液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究气门站、6座高中压调压站、1座应急气源站、1座加气母站,高压、次高压输气 管道3

44、4.31km,中压输气管道12.22km,中压输配管道488.45km。总造价:6.25亿人民币。建设期:2008年2011年。2、福建莆田LNG接收站由中国海洋石油总公司承建,成立了中海石油空气化工产品(福建)有限公司。该项目分空气分离、发电、轻烧分离、橡胶轮胎粉碎、冷库、海水淡化和干冰制造 7个项目。福建莆田LNG接收站一期将接收260万t/a的LNG,其中冷能利用项目中,LNG槽车外运约70万t/a,LNG冷能用于空气分离约5070万t/a;其余约100万t/a LNG的冷能采用冷媒换热后用于废旧橡胶深冷粉碎、冷库(需-42C,-28c和-15C3 种蒸发温度)、冷能发电以及燃气轮机的进

45、气冷却。空分项目己经开工建设,其他 项目将于2015年前完成。福建LNG接收站为空分项目提供50-70 t/h的LNG冷能,空气用量(标准状况)约50 087 m3/ho根据装置规模,预计液态N2生产量(标准状况)为9 990 m3/h(即300t/d),液态02生产量(标准状况)为8 750 m3/h(即300 t/d),液态 Ar生产量(标准状况)为230 n?/h(即10 t/d)。3、福建莆田天然气汽车加气站省内首座天然气汽车加气站正在泉州加紧建设,2009底建成。5年内,全省将 建成30座LNG汽车加气站;至2020年,全省将建147座LNG汽车加气站。福建省 还将利用LNG,在全国

46、率先推出船舶“油改气”。拟先对闽江流域航运规模较大的 1000多艘运沙、运煤、运水泥的船舶进行试点改造,同时研究近万艘渔船与近海 运输船舶的油改,并积极探索厦门一金门、台湾湄洲岛等“三通”航线客轮利用 LNG燃料的可行性口叫4、福建LNG冷能空分项目2008年3月30日由中海油基地集团控股,美国空气化工产品(AP公司)联 合投资的福建LNG冷能空分项目在莆田秀屿开工建设。该项目系我国第一个LNG 冷能空分项目,投资2.6亿元,占地40亩,是以空气为原料,利用LNG冷能和少 量电能使之低温液化,并分离出液氧、液氮等工业气体产品。项目今年底建成投产 后,日耗LNG冷能约100万兆焦耳,日产液氧、液

47、氮等液态空分产品610吨,是 一个节能、环保和资源循环利用的项目。5、福建莆田深冷精细胶粉生产项目14液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究2009年,LNG冷能利用又取得新进展,国内首个深冷精细胶粉生产项目落户 莆田。业主单位:中国海洋石油总公司建设规模:该项目是利用LNG冷能低温源进行橡胶低温粉碎,生产精细、微 细胶粉,以替代进口橡胶原料,符合国家发展循环经济和建设节约型社会要求。目 前,该项目正在进行“三通一平”,项目投产后,年可处理废旧轮胎2万吨,生产 精细胶粉1.3万吨,附产钢丝5000吨、纤维2000吨。目前,莆阳市又把产业链瞄准下游的丁基橡胶项目,积极开展前期工作,力争

48、这个投资2 0多亿元的项目落地。LNG产业链还将伸延向前景光明的冷轧项目。而 我国第一个LNG冷能综合利用产业示范园区,也将在莆田市打造。6、福建德化LNG冷能项目已完成德化LNG卫星站冷能利用规划,项目创新点在于开发了 LNG低温 火用开质循环发电技术,同时把LNG冷能集成用于冷库、室内滑冰场和冷水空调。2.1.4 广东LNG项目1、广东大鹏LNG接收站工程规模:广东液化天然气(LNG)项目接收站占地约40公顷,一期总投资 74亿元,设计年生产能力370万吨,主要包括两个16万立方米的LNG储罐、再 气化设施和一座LNG专用码头,以及与其配套的、全长334公里的输气干线,一 期经过深圳、东莞

49、、广州,最后到达佛山。随着广东经济的持续增长,能源需求越来越大,广东LNG试点项目是我国第 一个进口 LNG项目,包括LNG接收站和输气干线及配套的燃气电厂和城市管网等 用户项目,总投资达300亿元。2003年3月初该项目一期工程在北京签署了一系 列重大商务合同,该项目分两期建设,一期工程先在深圳、广州、佛山、东莞四个 城市进行,接收站设在深圳东部的龙岗区大鹏镇。2、广东LNG冷能利用项目沸腾气(BOG)回收:采用LNG冷能来冷却回收大罐蒸发的BOG。冷排水利用:接收站冷排水为东部调峰电厂循环冷却水的进水。空气分离:该项目自立项起就与美国化学产品公司和法国港氧集团(当时广 东最大的2个空气产品

50、公司)联系,研究利用LNG冷能进行空气分离生产液氧、液 氮等空气产品,但因市场原因项目未能落实。目前,中海油基地集团石化公司向深 15液化天然气(LNG)气化冷能分析及利用初步研究圳发改局提出项目建议书,准备利用冷能开发空分项目。冰雪世界:当地政府部门提出了利用冷能在接收站附近开发冰雪世界,在迭 福山修建滑雪场和企业会议中心的策划方案。中海油基地集团石化公司也向深圳发 改局提出了含有该方案的项目建议书。2.1.5 大连LNG工程简介1、大连LNG项目业主单位:中国石油天然气集团公司。工程规模:位于大连市大孤山半岛觥鱼湾海域,由码头、接收站和输气管道3 部分组成。建设1座液化天然气专用码头,可停

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