中国液化天然气产业链(三)
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摘要:5m3/d.设计考虑将来供气量可增加到3×10m3/d.可供居民小区及汽车加气站用气。高峰时段供气量为1200m3/h.管换热器,管内为LNG,管外为大气。LNG气化站工艺流程见图6。图6 LNG气化站工艺流程图Fig.6 LNG GasifyingStation Working Flow Chart  气化站内主要设备为:(..

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5m3/d.设计考虑将来供气量可增加到3×10m3/d.可供居民小区及汽车加气站用气。高峰时段供气量为1200m3/h.管换热器,管内为LNG,管外为大气。LNG气化站工艺流程见图6。


图6 LNG气化站工艺流程图
Fig.6 LNG GasifyingStation Working Flow Chart
 气化站内主要设备为:(1)两台体积均为100m3的低温贮罐,贮罐夹层填充珠光砂并抽真空进行绝热;(2)贮罐增压气化器二台,气化能力为150 kg/h,用于维持贮罐压力及装车输液时使用;(3)流量为600m3/h空气式气化器二台;(4)流量为600m3/h蒸汽加热水浴式气化器一台;(5)BOG加热器一台,加热BOG能力为400m3/h。
(2)山东淄博气化站
  山东淄博气化站项目自2000年8月开始建设,2001年8月底竣工,于2001年12月2日投入LNG供气,是国内第一座工业用液化天然气气化站,设计能力为12×104m3/d。
该气化站的主要设备为:
(1)储罐
  立式,几何水容积106m3,共12台。储罐为双层结构,内罐材质为0Crl8Ni9,外罐材质为16MnR,夹层充填珠光砂250mm厚,抽真空。设计规定储罐日蒸发率≤0.3%.
(2)空浴气化器
  气化能力1500kg/h.共8台。
(3)水浴气化器
  气化能力4000kg/h.l台。设计气化器出口介质温度≥5℃。
(4)管道、阀门
  低温管道的管材均采用0Crl8Ni9,低温阀门均进口,相关管道进行保冷处理。
1.5.2液化天然气汽车
 为了降低燃油汽车尾气的排放带来的城市大气污染,我国政府在积极推动液化天然气汽车的研究和开发工作。国家科技部“十五”清洁汽车行动关键技术攻关及产业化项目指南明确提出了单一燃料LNG公交车的示范工程,通过示范工程,为全国大范围提高燃气汽车的应用水平发挥示范作用,促进国产LNG车的技术发展。新疆的乌鲁木齐和湖南的长沙正在进行LNG公交车示范工程的研究开发。
2液化天然气应用基础研究
  从热力学、传热学和流体力学来研究天然气的低温液化流程和LNG储存技术,对开发立足于国内技术的LNG工厂和LNG接收终端,具有重要的应用价值和远大前景。
液化天然气的应用基础研究包含以下内容:
(1)天然气和制冷剂的热物性及迁移特性研究;
(2)天然气液化流程的设备模拟研究;
(3)天然气液化流程的系统模拟和优化研究;
(4)LNG的储存分层、涡旋的传热传质数值研究和试验研究;
(5)LNG储存的非稳性预测研究。
  二十多年来,上海交通大学在液化天然气应用基础研究方面,先后获得国家自然科学基金资助和国家教委博士点基金资助,并以东海天然气和中原液化天然气等LNG工程项目为依托,进行了全面系统的研究工作,取得丰硕成果。在国内外发表了八十多篇论文,并出版了国内第一本 LNG专著。在撰写论文中连续五届被世界上权威的LNG大会所录用和发表。
3展望
 在我国,液化天然气是个新兴产业,在液化天然气的生产和应用各环节上,跟国际上LNG各进出口国相比有较大差距,仍有许多工作尚待进行,下面列出的几项LNG工程有待开展的工作,供读者和业内人士参考。
(1)小型天然气液环次之,脉冲管制冷循环效率最低。
  目前世界上除了加拿大以外,美国、芬兰等国都在开展小型液化天然气装置的研发工作。这种装置的开发在中国也有重要现实意义。


表 l各种液化循环的效率


(2)LNG冷量利用技术
 LNG有利于天然气的远洋运输,有利于城市调峰等。当天然气实际使用时,仍需要气化为气体。在LNG气化使用过程中,LNG将释放出大量的冷量,LNG的冷量利用对节省能源具有重要的意义。LNG冷量可在发电系统、空分系统、制取干冰及低温粉碎等方面回收,并产生可观的经济效益。
3)液化天然气工业链中设备的国产化
  在LNG]2业链的各个环节中涉及到很多设备,如压缩机、膨胀机、泵、换热器、阀门和LNG储罐等。加速这些设备的国产化对于降低我国LNG的成本,促进我国LNG技术水平的提高具有重要意义。
(4)开发具有自主知识产权的节能型液化流程
 目前天然气液化流程追求高效率、低能耗与低投资,以此降低产品生产费用,增强市场竞争力,这需要对工艺流程进行合理地分析和评价。级联式液化流程虽然能耗低,但是投资大,流程复杂,管理极为不便。昆合制冷剂液化流程以丙烷预冷最具竞争力,但是流程设备还显复杂,适应于大型基本负荷型LNG装置。带膨胀机液化流程紧凑、规模较小,但是能耗高,适应于调峰LNG装置。表2列出了级联式(cascade).丙烷预冷混合制冷剂(C/MRC)和带膨胀机(Expander)液化流程的比较。由于LNG装置的投资庞大,动辄数亿人民币,因此必须根据我国的国情,依据具体的设计条件和外围条件,对不同液化流程的投资成本、比功耗、运行要求进行全面的对比分析。要紧跟当前天然气液化流程追求简便、高效的发展趋势,综合考虑各种液化流程的技术特点,开发适合我国

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