小时处理1.25万Nm3天然气液化项目可行性研究报告

I 新 能能 源源 有有 限限 责责 任任 公公 司司 小小 时时 处处 理理 万 然 气气 液液 化化 项项 目目 可可 行行 性性 研研 究究 报报 告告 一章 总论 . 1 制依据 . 1 究目的 . 1 究范围 . 6 制原则 . 6 循的标准规范 . 7 荐技术路线 . 11 究结论 . 11 在的问题和建议 . 17 第二章 厂址的选择 . 19 址选择过程及原则 . 19 址的地理位置 . 19 址结论 . 21 第三章 建设规模及总工艺流程 . 22 料天然气来源及组成 . 22 设规模 . 23 品方案 . 23 工艺流程 . 23 动控制 . 32 第四章 工艺装置 . 45 料气计量稳压单元 . 45 然气净化单元 . 45 然气液化单元 . 51 剂循环单元 . 52 质加热系统 . 56 艺部分消耗指标 . 56 艺系统设备表 . 56 第五章 辅助生产设施 . 61 炬和放空系统 . 61 验室 . 61 修 . 61 防 . 61 腐及绝热 . 66 第六章 公用设施 . 71 排水 . 71 电 . 74 信 . 81 热 . 88 料气系统 . 88 表风空气 . 88 气系统 . 89 暖通风 . 90 第 七章 总图、运输 . 91 图 . 91 存、运输 . 93 筑 . 94 第八章 节能 . 98 合能耗分析 . 98 能措施 . 98 第九章 环境保护 . 99 染物的来源及处理 . 99 化 . 101 论 . 101 第十章 劳动安全卫生 . 102 业危害分析 . 102 业危害防护 . 103 期效果 . 104 议 . 104 第十一章 组织结构和定员 . 105 织机构 . 105 员 . 105 训 . 106 第十二章 项目实施进度安排 . 107 第十三章 投资估算与资金筹措 . 108 资估算的范围和依据 . 108 资估 算 . 108 金筹措 . 109 第十四章 财务评价 . 111 务评价依据、基础数据与参数 . 111 本费用估算及分析 . 111 务指标计算与效益分析 . 112 确定性分析 . 114 论及建议 . 116 程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 1 第一章 总论 制依据 时处理量 究目的 本 天然气液化 项目可行性研究的主要目的在于，针对给定的天然气组成、天然气气量，以技术先进、节省投资和经济效益为原则进行全面优化，最终得出优化合理的工艺流程、总图布置、用地范围、供电方案、给 排水方案、投资估算等，在全面分析 市场基础上完成整个项目的经济评价，为业主作出正确的投资决策提供依据。 石油短缺和生态恶化是人类面临的主要问题，能源的短缺将直接影响各国经济的持续发展，而环境污染则直接威胁着人类的健康和生存。天然气是世界能源的重要组成部分，除石油、煤炭以外，唯有天然气可实现低成本、大面积开采，而且运输和储存技术已十分成熟，应用广泛，被公认为是一种廉价、清洁、安全、高效的车用燃料。以天然气替代石油已成为世界能源发展的主要方向之一。同时，天然气汽车也是汽车工业 发展的一个重要方向。世界上有许多国家在进行 用技术及加气站技术的研发和使用， 但适用于城市公交车，同样也适用于出租车和大型货运车辆，尤其是长途车辆。 在我国，从 2001 年以来，燃气汽车保有量目前已超过 22 万辆，程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 2 19 个重点推广应用城市（地区）加气站数量达 712 座以上。截止 2007 年，鄂尔多斯市的汽车保有量就达 325627 辆，其中载客汽车 69621 辆，载货汽车 42209 辆。目前， 然气利用仍以工业和居民消费为主，租车在呼包鄂三市已经形成了一定规模，乌海市和巴彦淖 尔市的 气母子站也正在建设。 是重化工发展比较快的地区，对公路运输能力的要求也在不断提高。丹 萨高速、 110 国道、包 茂高速、 210 国道、 109 国道、省道 103、 214 和曹羊线、德敖线等公路组成密集的公路交通网络，使货物运输更加畅通、快捷，运输特点更加突出。 可以预见，随着人民生活水平的提高和汽车工业的迅速发展，随着国内各个城市供气系统和全国范围内的加气站网络建设的完善，天然气汽车必将得到大力推广。鄂尔多斯煤层气资源、废弃天然气气井的开发利用具有变废为宝、 变害为利、节能减排、建设绿色矿山、促进煤矿企业可持续发展、优化能源结构、缓解石油短缺等等一系列重要的意义，它的快速推进符合国家和地区经济发展的总体战略要求。 天然气液化后体积变小这一物理现象，使 服务于城市燃气负荷的平衡调节。市政天然气的输送和储存，无论其主力气源是管输天然气还是车船运天然气，都需要 配合，才能较好地发挥功效。例如，民用燃气冬天用得多、夏天用得少，用气户或 置的检修、输气管网的故障等，都会造成定期或不定期的不平衡。储存 根据需要气化它，能起到削峰填谷的作用。 在这方面， 存具有其程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 3 它储气方式不可比拟的优势。因此，即使对于 100%气体管输的系统，是必不可少的手段。 1999 年，由法国索非公司帮助上海建设的浦东 化装置，是我国首座 峰站，也是 市政燃气系统相互配合的典型例证。 此外，大量分散的天然气用户必须依赖 能被连接到天然气供应网络中来。 可见， 是现代燃气系统的必要组成部分。 液化天然气可作优质的交通运输工具燃料。与用汽油相比，用 动车辆具有辛烷值高、抗爆性好、燃烧完全、污染排放少、发动机寿命长 、运输成本低等优点；即便与压缩天然气 (，它也具有储存效率高，一次装填续驶行程远，燃料容器压力低、重量轻、装填地点不受供气管网限制等优点。随着环境保护的日益受到重视，社会对汽车的节能减排提出了更高的要求。我国政府提出了“发展清洁能源汽车，调整能源结构， 减少环境污染，改善大气质量”的重要方针，把发展清洁能源环保汽车作为本世纪我国汽车工业发展的一个重要方向，汽车燃料的清洁化、多样化将是我国汽车工业发展的必然趋势。我国现有城市的污染源主要在于车辆尾气。若汽车改烧 害物排放将大大减少。据美国的测试 资料， 与汽油车相比，尾气中的 至 由 至 至 0x 由 至 0， 由 至 0。另据国内测试资料， 比汽油车排放的 少 72%， 少 39%， 少 24%， 少90%。 燃点为 650，比汽油高 230 多度；爆炸极限为 15%，比汽油 (1% 更不易爆炸。它与空气相比更轻，泄漏时更容易向上扩散，而不易积聚在地面而引起爆炸。正由于 有这样的特性，它使用起来要比汽油安全得多。它的这一特点使 历了 30 年几乎程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 4 无事故的发展。 1970 年以来，全世界只发生过 16 起与 关的事故。 1980 年以来，全世界只有两人的死亡与 关。 上述特性使它的推广使用不存在安全方面的顾虑和障碍。 综上所述，建设 产厂不仅可以满足管道未辐射到的大量分散的天然气用户的用气需求，而且可以作为管道气的调峰气源，补充高峰用气时的不足气量，同时也可以作为优质廉价的车用燃料气，因此本项目的建设具有很大的必要性。 本项目建设 规模 小时 处理 量 液化厂 每天分三班生产，每班满负荷运转可 产液化天然气 年产 8000h 设计。 由于液化天然气的优异性能和运输的便捷，主要用于城镇居民、公共事业、商业和汽车用气。液化天然气的汽车运输半径为 2000车、海运会更远，因此可以说国内大多数城镇都在经济合理的运输范围内。特别是 治区境内和临近省区如北京、东北、华北、西北等地区的城镇。对于这些地区管道天然气未覆盖的城镇，在铺设管道不经济 的情况下，液化天然气以其单位运输成本低、综合利用范围广而成为比较理想的选择。 本项目的目标市场定位主要有以下几个方向： 1）市政燃气 本项目所产 品将优先考虑用作市政燃气。与发达国家相比，我国的民用燃气起步较晚。全国有配气管网的城市本身就少。有配气系统的城市，配送的天然气也仅占全部燃气的 13%。本项目目标程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 5 市场为 西 部的中小城市，产品将以液化天然气槽车运输至用户。 2）运煤车和公交车用燃料 如果本项目产品用于市政燃气后还有余量的话，可以用一部分品来改造该城市的公交车系统 和 部分大中 型货运车辆 。 早在 2004 年，全国就有了 16 个重点推广城市，辆。后来 车又向其他城市推广。此后 5 10 年内，天然气汽车的数量将有大幅度增长。这些天然气汽车目前大部分是压缩天然气 (车，而所有的 车，都是 潜在用户。今年三月，在被认为并不发达的贵阳市，公交车已用上液化天然气。如果 能将 巴彦淖尔 市内的公交车和客运车及周边 交通路线上的大中型货运车辆 配合进行 装 ,同时进行 (燃 )料站建设，将促使该城市、乃至该城市所在和邻近的省区，提前驶上 环保汽车发展的快车道。 合理运输半径是 2000 公里，在此范围内有许多的大、中、小城镇目前已具备天然气消费的需求和足够的承受能力，只苦于气源不足，气源缺口还是相当大的，本项目建成投产后，能够提供的 品为每 小时 12500果全部用作市政燃气，只可支持一个约200,000 户的中小城市的用度， 同时 巴彦淖尔市内的公交车和客运车及周边交通路线上的大中型货运车辆 实施 对于其市场容量来说，本项目的产量只会被嫌少而不会被嫌多的，因此本项目的市 场前景是非常广阔的。 程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 6 场价格 根据 目标市场销售所能接受的价格，粗估了从产地到用户所在地的运输费用和将 送到住户的费用之后，暂定本项目 品的出厂价为 /标立米 (含税 )。 究范围 本研究的范围包括：天然气液化厂址的建设条件、市场预测，天然气液化厂的天然气净化和液化工艺系统的优化、液化天然气的储存和运输、总图布置、给排水和消防系统、污水处理系统、供电方案、通信系统、自控系统、放空系统等液化厂内的所有内容，以及项目的投资估算、资金来源和项目的财务评价结论 等等。 制原则 1）积极采用国内外先进、可靠的工艺技术，提高工程技术水平，确保经济合理、安全可靠；保证产品质量和产品的产量，方便操作和管理。 2）关键设备选用进口设备，其余设备，在满足工艺技术要求的前提下，优先选用国产设备。尽量降低投资、减少占地面积。 3）遵守国家法令、法规及有关标准和规范，在国内标准、规范没有明确规定时参照 国际规范执行。 4）采用国内外先进的自动控制系统，主要生产过程采用全自动控制，确保装置处于最佳工况下运行；减少管理人员，简化管理体制，在满足生产的条 件下，尽量减少操作人员，以降低运行管理费用，提程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 7 高管理水平。 （ 5）充分考虑 到安全设施与主要工程设计、施工、投产三同时。 循的标准规范 石油化工项目可行性研究报告编制规定 天然气净化厂工程项目可行性研究报告编制规定 Q/205石油和天然气工程总图设计规范 0048 液化天然气（ 产、储存和装运 20368液化天然气的一般特性 19204气田天 然气净化厂设计规范 0011石油地面工程设计文件编制规程 气田地面工程设计节能技术规定 6331工业企业总平面设计规范 天然气脱水设计规范 0076天然气 石油天然气工程设计防火规范 建筑设计防火规范 2001 版） 输送流体用无缝钢管 8163石油化工企业环境保护设计规范 环境空气质量标准 大气污染物综合排放标准 程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 8 工业企业卫生防护距离标准 工业企业厂界噪声标准 低温绝热压力容器 钢制焊接常压容器 4735普通粉末绝热贮槽 9077 压力容器无损检测 低温液体贮运设备使用安全规则 低温液体容器性能试验方法 大型焊接低压贮罐的设计及建造，压力容器安全技术监测规程高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范 建筑灭火器配置设计规范 （ 1997年版） 自动喷水灭火系统设计规范 水喷雾灭火系统设计规 范 干粉灭火系统设计规范 建筑给水排水设计规范 室外给水设计规范 31997 年版） 室外排水设计规范 41997 年版） 生活饮用水卫生标准 污水综合排放标准 油气厂、站、库给水排水设计规范 0089公路水泥混凝土路面设计规范 40程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 9 厂矿道路设计规范 控制室设计规定 20508自动化仪表选型规定 20507仪表供电设计规定 20509仪表系统接地设计规定 20513 砌体结构设计规范 建筑结构荷载规范 混凝土结构设计规范 建筑 抗震设计规范 钢结构设计规范 建筑结构可靠度设计统一标准 化工、石油化工管架、管墩设计规定 20670构筑物抗震设计规范 建筑地基基础设计规范 建筑地基处理技术规范 220石油化工企业钢储罐地基与基础设计规范 068油罐区 防火堤设计规范 0075石油化工防火堤设计规范 125门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 02:2002 建筑桩基技术规范 程控电话交换设备安装设计暂行技术规定 国内卫星通信小型地球站 信系统工程设计暂行规定 程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 10 通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范 5098民用闭路监视电视系统工程技术规范 滩海石油工程通信技术规范 0311建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 50311 2000 工业企业程控用户交换机工程设计规定 9:89 供配电系统设计规范 低压配电设计规范 10以下变电所设计规范 3110压配电装置设计规范 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 建筑照明设计标准 建筑物防雷设计规范 2000 年版） 电力工程电缆设计规范 通用用电设备配电设计规范 油田防静电接地设计规范 0060石油化工企业设计防火规范 石油设施电气装置场所分类 采暖通风与空气调节设计规范 钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范 007钢质储罐罐底外壁阴极保护技术标准 0088涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 8923 程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 11 涂装前钢材表面预处理规范 0407液化天然气设备与安装 中、高泡沫消防系统 1A 二氧化碳消防系统 2 喷淋系统的安装 3 固定式水喷淋消防系统 5 干粉消防系统 7 荐技术路线 液化厂主要功能是将经过净化、脱重烃（ 后的天然气进行进一步净化处理，在脱除酸气、水、苯和汞后进行液化，生产 输外销。本次研究推荐的技术路线包括：净化单元中脱二氧 化碳，推荐采用 技术路线；脱水工艺推荐采用三塔分子筛流程；脱苯和汞采用专用的脱苯和脱汞剂吸附脱除；液化工艺推荐采用 混合制冷机(化工艺； 存推荐常压低温储存工艺； 装推荐采用低温泵和 低温 运输推荐车运运输方案。 究结论 液化厂推荐工艺方案主要包括：进站调压计量单元、天然气净化单元、天然气液化单元、 制冷剂储存 系统、 制冷剂 循环压缩系统、 站天然气首先经过调压计量单元，该单元实现对进站天然气的调压和交接计量；经过计量稳压后的天 然气进入天然气净化单元，在该单元对天然气进行脱二氧化碳、脱 水处理，脱碳、程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 12 脱 荐 艺，脱水推荐三塔流程的分子筛脱水工艺，再生气推荐使用经过回收压缩的 过净化的天然气进入天然气液化单元，天然气液化推荐 混合制冷剂 液化工艺；液化后的 入储罐储存， 罐选用 1座常压低温储罐， 总容量 4500 以 缩机，对 行增压后进分子筛干燥器分子筛用于再生，依靠低温泵实现装车；同时配备独立的 注系统，该系统由 两台水容积为 50台低温泵， 1 台 增压器， 4 台加注机组成。 调压计量 2 套（ 1套备用） h 原料气增压装置 2 套（ 1 套备用） h 天然气脱碳装置 1 套 h 天然气脱水装置 1 套 h 天然气液化装置 1 套 制冷剂储存 系统 1 套 制冷剂 循环 压缩 系统 1 套 45001 座 缩机 2 台 2 个装车位的装车系统（包括地衡） 1 套 50 2 座 低温泵 2 台 增压器 1 台 程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 13 加注机 4 台 排水及消防 污水处理系统 1 套 消防水管线系统 1 套 高倍数泡沫灭火系统（ 4L/s） 1 套 全自动干粉灭火系统 2 套 全自动气体灭火系统 1 套 全自动消防直流喷雾两用炮 Q=32L/s 2 套 移动式消防直流、喷雾两用炮 Q=32L/s 3 套 绿化水系统 1 套 配电系统 1 套 信 电话系统 1 套 广播 /报警系统 1 套 视频监控系统 1 套 闭路电视系统 1 套 通信线路系统 1 套 控 过程控制系统 套 紧急关断系统 套 火灾及消防系统 F&G 1 套 建 综合办公楼 1 栋 程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 14 生产用房、辅助用房及设备基础 通 通风系统 1 套 分体空调 10台 图、运输 总占地面积（包括外部道路） 97亩） 绿化面积 内道路 490m 仪表 风系统 1 套 氮气系统 1 套 要工程量一览表 表 要工程量一览表 序号 系统 (装置 )名称 单位 数量 备注 1 调压计量 套 2 备用 1 套套 2 h 原料气增压装置 套 2 备用 1 套套 3 h 天然气脱碳装置 套 1 4 h 天然气脱水装置 套 1 5 h 天然气液化装置 套 1 6 制冷剂储存 系统 套 1 7 制冷剂 循环压缩系统 套 1 8 供配电系统 套 1 9 仪表风及工厂风系统 套 1 10 氮气系统 套 1 11 污水处理系统 套 1 12 给排水系统 套 1 13 自控系统 套 1 程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 15 14 产品储存系统（包括储罐、压缩机） 套 1 15 产品装车系统 套 2 16 通讯系统 套 1 17 生产辅助设施 套 1 18 生活、办公设施（包括综合办公楼） 套 1 19 场区绿化 10420 站内外管网 套 1 要技术经济指标 本天然气建设规模为： h 原料气增压处理量： h 天然气脱碳处理量： h 天然气脱水处理量： h 天然气液化处理量： h 液化天然气储存规模： 4500液化厂的主要功能是对进站的天然气进行净化和液化处理，所以该液化厂的产品只有液化天然气（ 产品指标： 沸点： （ 10 分子量： 度： 453kg/容： 低热值： 36231kJ/2S/量 程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 16 产量： 200t/d(456m3/d) 员 液化厂全部定员 50人。 地面积 本液化厂内占地面积为： 97 亩）。 程总投资 本液化 厂 总投资为： 9823 万元。 主要技术经济指标见表 要技术经济指标一览表 序号 名称 单位 数量 备注 规划 一 规模 104h 二 年操作时间 h 8000 三 原料气及产品 1 原料天然气 104a 9900 满负荷运转情况下 2 商品 04a 9405 满负荷运转情况下 四 公用工程消耗 1 水 104t/a 2 电 104kW.h/a 3950 3 燃料气 104a 4 仪表风 h 150 五 辅助材料消耗量 1 分子筛 t/a 2 t/a 八 总占地面积 九 建筑面积 000 十 项目 总投资 万元 1 工程总 投资 万元 2 建设期利息 万元 3 流动资金 万元 程设计咨询有限责任公司 天然气液化项目可研 17 序号 名称 单位 数量 备注 规划 十一 生产成本 1 年均生产成本费用 万元 6156 2 液化费 元 /十二 财务评价指标 1 财务内部收益率（税后） % 2 投资回收期（税后） 年 3 借款偿还期 年 4 财务净现值（税后） 万元 8860 究结论 1)然气液化工程的建成，将为周边没