科研項(xiàng)目開題論證匯報(bào)

天津大港油田集團(tuán)石油工程有限責(zé)任公司2002年11月15日LNG液化儲(chǔ)存及調(diào)峰技術(shù)研究一、課題概述二、立項(xiàng)必要性及解決的主要技術(shù)問題五、課題研究實(shí)施計(jì)劃四、課題研究技術(shù)基礎(chǔ)、技術(shù)路線三、主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)六、技術(shù)市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)效益分析七、健康、環(huán)境及安全影響分析

天然氣液化是指通過制冷的方法使天然氣變成液體，稱為L(zhǎng)NG。LNG具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.LNG體積比同質(zhì)量的天然氣小625倍，可用汽車或輪船方便地運(yùn)到?jīng)]有天然氣的地方使用。2.LNG儲(chǔ)存效率高，10m3LNG儲(chǔ)存量可供1萬戶居民1天的生活用氣。3.LNG可作為優(yōu)質(zhì)的車用燃料，與汽油相比具有辛烷值高、抗爆性能好、燃料費(fèi)用低、環(huán)保性能好等優(yōu)點(diǎn)。4.LNG汽化潛熱高，氣化過程中的冷量可回收利用。一、課題概述

由于LNG具有十分優(yōu)越的特點(diǎn)，國(guó)外已被廣泛應(yīng)用，1964年世界上第一座LNG工廠在阿爾及利亞建成投產(chǎn)，至今LNG已占國(guó)際天然氣貿(mào)易量的25%。

LNG工業(yè)始于二十世紀(jì)60年代，其自身工藝技術(shù)不斷發(fā)展完善，商業(yè)生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，世界LNG工業(yè)已進(jìn)入了一個(gè)相對(duì)成熟時(shí)期。但我國(guó)LNG產(chǎn)業(yè)剛剛起步，LNG液化儲(chǔ)存及調(diào)峰技術(shù)還處在初始階段，1999年以來四川綿陽(yáng)、吉林油田、長(zhǎng)慶油田曾先后投建過LNG工廠，但都因技術(shù)原因而失敗。目前國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)的2套LNG裝置均為國(guó)外設(shè)計(jì)，主要設(shè)備成套引進(jìn)。

一、課題概述

天然氣液化過程包括凈化單元和液化單元兩大部分，凈化單元脫除原料氣中的水、重?zé)N、酸性氣體（H2S，CO2）等不利于液化單元正常工作的有害物質(zhì)，液化單元是利用外加冷源和自身壓力能使氣態(tài)天然氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)的工藝過程。

LNG工廠關(guān)鍵技術(shù)是天然氣液化工藝，目前世界LNG生產(chǎn)線的建設(shè)成本約為300～900美元/噸年生產(chǎn)能力，先進(jìn)水平約為225美元/噸年生產(chǎn)能力，1噸LNG消耗動(dòng)力約380kWh。

一、課題概述

LNG有利于城市負(fù)荷的平衡調(diào)節(jié)。城市氣化以后，由于民用氣量冬用多、夏用少，或者因用氣的工廠檢修或者LNG工廠本身進(jìn)行檢修，或者輸氣管網(wǎng)出現(xiàn)故障等，都會(huì)造成定期或不定期的供氣的不平衡，而建設(shè)LNG儲(chǔ)罐就能起到削峰填谷的作用。目前，在美國(guó)、日本、歐洲已建成投產(chǎn)100多座LNG調(diào)峰裝置，它比地面高壓儲(chǔ)氣罐和地下儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)節(jié)省土地、資金、工期，而且方便、靈活，不受地質(zhì)條件限制。隨著西氣東輸?shù)容敋忭?xiàng)目的實(shí)施，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生重大變化，LNG應(yīng)用將進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期，

二、立項(xiàng)必要性及解決的主要技術(shù)問題

目前集團(tuán)公司在LNG液化儲(chǔ)存及調(diào)峰技術(shù)方面還未開展工作，相關(guān)計(jì)算軟件、加工和儲(chǔ)存流程、設(shè)備研究嚴(yán)重滯后。石油工程公司在天然氣輕烴回收領(lǐng)域居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，有能力完成LNG生產(chǎn)工藝、設(shè)備等研究。本課題開發(fā)不同規(guī)模的LNG裝置，實(shí)現(xiàn)裝置橇裝化、國(guó)產(chǎn)化，解決各種用戶用氣調(diào)峰問題，重點(diǎn)降低裝置投資和生產(chǎn)成本，縮短建設(shè)工期，提高石油工程公司專有技術(shù)水平，適應(yīng)油田外部市場(chǎng)開發(fā)的形勢(shì)，為集團(tuán)公司開辟新的設(shè)計(jì)和服務(wù)市場(chǎng)。

二、立項(xiàng)必要性及解決的主要技術(shù)問題

課題研究?jī)?nèi)容：1）開發(fā)LNG液化調(diào)峰相關(guān)軟件（軟件開發(fā)）；2）LNG液化工藝研究（新工藝開發(fā)）；3）LNG低溫儲(chǔ)存設(shè)備研究（新設(shè)備開發(fā)）；4）開發(fā)各種規(guī)模橇裝LNG液化裝置（產(chǎn)業(yè)化）。5）配套進(jìn)行儀表自控、消防系統(tǒng)等研究。本課題計(jì)劃研究天然氣液化能力10x104m3/d、50x104m3/d、100x104m3/d的LNG裝置，研究?jī)?chǔ)存能力400m3、1000m3、2000m3的地上LNG低溫儲(chǔ)罐(目前國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)最大LNG低溫儲(chǔ)罐為200m3）。

三、主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)

技術(shù)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)：1）推廣天然氣液化儲(chǔ)存和調(diào)峰技術(shù)，滿足用戶日調(diào)峰和事故供氣需要；2）LNG裝置投資控制在3000元/噸年生產(chǎn)能力；3）LNG收率大于50%；4）LNG液化成本控制在0.3元/噸。5）裝置設(shè)計(jì)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，具備與國(guó)外設(shè)計(jì)同行競(jìng)爭(zhēng)的能力。預(yù)期的專利成果：本課題研究中注重技術(shù)創(chuàng)新和專利技術(shù)的及時(shí)培育，力爭(zhēng)有1～2項(xiàng)專項(xiàng)技術(shù)申報(bào)專利。三、主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)

石油工程公司在低溫凝液分離方面積累了豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，幾年來對(duì)國(guó)內(nèi)LNG市場(chǎng)情況進(jìn)行了跟蹤，收集了大量的資料。本課題緊扣西氣東輸燃?xì)庹{(diào)峰和邊遠(yuǎn)氣田開發(fā)的實(shí)際需要，實(shí)現(xiàn)與工程實(shí)際結(jié)合。本課題由石油工程公司負(fù)責(zé)實(shí)施，通過調(diào)研提出具體的研究?jī)?nèi)容和工程建造地點(diǎn)，協(xié)作單位為西南石油學(xué)院，配合開發(fā)天然氣液化工藝計(jì)算軟件和液化調(diào)峰工藝研究，降低LNG工廠投資和運(yùn)行成本，研究成果達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，最終成果歸石油工程公司所有。四、課題研究技術(shù)基礎(chǔ)、技術(shù)路線本課題研究的起止時(shí)間為2003年1月-

2004年12月。2003年1-6月，收集資料、市場(chǎng)調(diào)研（氣源、用戶、設(shè)備、裝置）；2003年7-9月，工藝模擬分析（軟件、流程）；2003年10-12月，完成方案設(shè)計(jì)及評(píng)審；2004年1-6月，分別研究天然氣液化能力10x104m3/d、50x104m3/d、100x104m3/d的LNG裝置；2004年7-10月，研究?jī)?chǔ)存能力400m3、1000m3、2000m3的LNG低溫儲(chǔ)罐；2004年11-12月，成果報(bào)告編制，評(píng)審驗(yàn)收。五、課題研究實(shí)施計(jì)劃本課題研究經(jīng)費(fèi)投入：2003年1-6月，收集資料、市場(chǎng)調(diào)研（10萬元）；2003年7-12月，工藝模擬方案設(shè)計(jì)（20萬元）；2004年1-10月，裝置及儲(chǔ)罐研究（22萬元）；2004年11-12月，成果報(bào)告編制，評(píng)審驗(yàn)收（3萬元）五、課題研究實(shí)施計(jì)劃

隨著西氣東輸?shù)容敋夤こ痰膶?shí)施，燃?xì)怆姀S和城市民用氣都需要調(diào)峰，新北京，新奧運(yùn)是2008年奧運(yùn)會(huì)的特色，綠色環(huán)保是重頭戲之一，推廣綠色環(huán)保型液化天然氣汽車是北京向世界的承諾。從目前海上氣田開發(fā)、陸上邊遠(yuǎn)氣田開發(fā)和邊遠(yuǎn)地區(qū)用氣的需要分析，急需一種投資少、運(yùn)行費(fèi)用低的天然氣液化裝置。因此本課題緊扣西氣東輸燃?xì)庹{(diào)峰和邊遠(yuǎn)氣田開發(fā)的實(shí)際需要，隨時(shí)可與工程實(shí)際結(jié)合。

六、技術(shù)市場(chǎng)及經(jīng)濟(jì)效益分析技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：1）推廣天然氣液化儲(chǔ)存和調(diào)峰技術(shù)，滿足用戶日調(diào)峰和事故供氣需要；2）LNG裝置投資控制在3000元/噸年生產(chǎn)能力；3）LNG收率大于50%；4）LNG液化成本控制在0.3元/噸。5）裝置設(shè)計(jì)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，具備與國(guó)外設(shè)計(jì)同行競(jìng)爭(zhēng)的能力。通過開發(fā)LNG液化調(diào)峰相關(guān)計(jì)算軟件和多規(guī)模LNG液化裝置，預(yù)計(jì)可年增設(shè)計(jì)產(chǎn)值500萬元（不包括裝置產(chǎn)業(yè)化推廣效益）。六、技術(shù)市場(chǎng)及經(jīng)濟(jì)效益分析

目前我國(guó)能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，天然氣占一次能源消費(fèi)