中国液化天然气(LNG)产业及其发展

 

顾安忠 教授          

 

 

为了改变能源结构、改善环境状态、发展西部经济，中国政府十分重视天然气的开发和利用。近十几年来，中国的液化天然气（LNG）产业已起步，在液化天然气产业链的每一环节上都有了长足的发展。尤其是近几年内，在某些环节上进展更是显著。天然气液化工厂有上海的LNG事故调峰站、河南中原天然气液化工厂和新疆广汇天然气液化工厂等。中国为了满足天然气日益增长的需求，引进国外液化天然气，2006年广东深圳LNG接收终端已经投产运行，2007年福建莆田和2009年上海洋山的液化天然气接收终端相继投产;另外在广东珠海、浙江宁波、山东青岛、江苏如东和辽宁大连等陆续建造液化天然气进口接收终端。LNG运输方面，储罐的制造商生产的液化天然气槽车早已大量投入运行，并批量制造运输液化天然气的罐式集装箱。中国第一批大型液化天然气船从2008年起在上海先后有5艘交付使用，标志着我国船舶制造工业实现了新的技术突破。在液化天然气应用方面，山东、江苏、河南、浙江和广东等省的许多城镇建立了液化天然气气化站，向居民或工业提供燃气。为了适应液化天然气在中国的迅速发展，相应的液化天然气标准制定工作也已经有序地开展。在高等院校，展开了对液化天然气的应用基础研究。

 

液化天然气是气田开采出来的天然气，经过脱水、脱酸性气体和重烃类，然后压缩、膨胀、液化而成的低温液体。LNG是天然气的一种独特的储存和运输形式，它有利于天然气的远距离运输、有利于边远天然气的回收、降低天然气的储存成本、有利于天然气应用

 

 

中的调峰。同时，由于天然气在液化前进行了净化处理，所以它比管道输送的天然气更为洁净。液化天然气工业链是非常庞大的，它主要包括天然气液化、储存、运输、接收终端、气化站等环节，见图。

 

1. 液化天然气工厂

 

我国从20世纪80年代末开始就进行液化天然气装置的探索性实践。一些小型液化天然气试验性装置的研制与开发，为我国发展天然气液化技术提供了宝贵的经验。20世纪90年代来，我国商业性液化天然气装置才有了真正的起步。

 

1.1 中原天然气液化工厂

2001年，我国第一座小型生产性质的天然气液化装置在中原油田试运行成功，这标志着我国在生产液化天然气方面迈开了关键的一步。其生产的LNG通过槽车运输的方式供应给山东、江苏等省的一些城市。

 

中原油田有较丰富的天然气储量，天然气远景储量为2 800×108 m3，这些天然气能为液化装置提供较长期稳定的气源。

 

该液化装置生产LNG的能力为15.0×104 m3/d，原料气压力为12 MPa、温度为30℃、甲烷含量93.35%~95.83%。采用丙烷和乙烯为制冷剂的级联式循环，图1为液化流程示意图。

 

图1中原天然气液化流程示意图

 

原料天然气进入装置后，首先进入原料分液罐除去原料气中的液体，然后进入过滤器，过滤掉粒径大的液体和固体。过滤后的天然气进入脱CO2设备，用一乙醇胺(MEA)法脱除CO2；脱CO2后对天然气用分子筛进行脱水处理。预处理流程中有两台干燥器切换使用，其中一台干燥，另一台再生。

 

净化后的天然气，首先利用丙烷制冷循环经换热器1冷却，节流降温进入分离器1气液分离；液相返流冷量回收，气相利用乙烯制冷循环经换热器2冷却，节流降温进入分离器2气液分离；气相返流冷量回收，液相经换热器3冷却及节流后进入分离器3气液分离，气相返流冷量回收，液相流入LNG储罐储存。

 

液化装置液化生成的LNG进入储罐储存。每台储罐包括外罐和内罐，在内罐和外罐之间，填充绝热材料，并充注微量氮气，保持其压力处于微正压状态，从而可有效地防止空气及水分渗入绝热层。