LNG加气站可行性报告

1、精选文档LNGfj 口气站可行性报告、， 、.前言迅猛发展的汽车工业 ,在人类目前所面临着能源短缺、环境恶化的灾难中,起着推波助澜的作用。以汽、柴油为动力的机动车尾气污染已成为我国各大中城市空气污染的主要污染源,严重威胁着城市人民的生活环境。用天然气或煤层气（CH4）替代汽油和柴油作为燃料为机动车辆提供动力，可以大幅度降低尾气污染物的排放量,是解决城市大气污染的有效措施。LNG 的主要成分是甲烷， 燃烧后的排放物与汽油和柴油相比，CO 、 CO2和 NOx 的浓度均有明显下降。其突出优点有：（ 1 ） 能量密度大，约为 CNG 的 3 倍，气液体积比为625 1；（ 2 ） 汽 车续驶里程长，

2、可达400km 以上；（ 3 ） 建 站投资少，占地少，无大型动力设备；（ 4 ） 加 气站运行成本低，无噪音；（ 5 ） 可 用专用槽车运输，建站不受天然气管网制约，便于规模化推广。一、 LNG 市场发展状况由于我国天然气资源大部分分布在西部内陆地区，过去较长时间，天然气的利用仅仅局限在离天然气资源较近、单一依靠管道输送的区域，而与气源距离远，采用管道输送不经济的城市，由于各种原因暂时无法使用管输气，从而使城市天然气利用领域及数量都受到限制，这时LNG 便应运而生。目前，我国沿海地区主要由中石油、中石化或中海油等经济实力较为雄厚的企业集团投资建设LNG项目，依靠海上进口 LNG满足本地区的大

3、量的LNG资源需求，由于该地区 LNG 量大、价优且气源稳定，同时又有管道气作为补充气源，因此作为本企业这样的LNG供应商无法进入该市场。随着西气东输项目的投入使用，居民用气也成为天然气消费的一大部分，虽然LNG较管道气而言，经营风险较小，客户分散性好，且气源灵活性大，但是城市居民用气具有季节性的特点，一般冬季用气量较大，夏季则用气量较小，对与本企业来说，以居民用气作为企业主导业务并不利于企业良性的发展，而且冬季路况较为复杂，在运输过程中也会产生一定的风险。随着环保意识的不断提高，LNG被作为汽车燃料越来越受到各界的重视，本企业应该及早入市，主抓这一市场机遇。二、LNG汽车发展概况LNG 汽车

4、是随着LNG 工业发展起来的，早在60 年代就有人将汽车改为 LNG- 燃油两用燃料汽车，由于当时LNG 工业尚在起步阶段， LNG 供应不是十分普遍，因此LNG 汽车并不受人们的重视。进入 80 年代， 随着世界范围内 LNG 工业的规模化发展和燃气汽车推广速度的加快，美国、加拿大、德国和法国等国家开始重视LNG 汽车技术的 研究。到 90 年代初 LNG 汽车开始小规模推广，效果十分理想，其显著的优点是能满足严格的车辆排放法规的要求， 而且克服了 CNG 汽车的主要缺陷，兼有 CNG 、 LPG 汽车的优点，能满足长途运输的需要，更具实用性。因而LNG 汽车被认为是燃气汽车的发展方向，倍受

5、汽车经营者的关注。目前全世界约有相当数量的 LNG 汽车在运行，数十个加气站投入了使用。其中美国有 40 多个 LNG 汽车加气站，千余辆LNG 汽车，年增长率约 60，表现出强劲的发展势头。墨西哥市也在1999 年初建成一座可供数百辆城市中巴加气的 LNG 汽车加气站，这表明 LNG 汽车技术已经实用化。在 90 年代初，国内也开始注意到 LNG 汽车的出现并着手进行LNG 汽车研究。 1990 年，开封深冷仪器厂、国家科委、北京市科委和北京焦化厂在北京建成一套小型LNG 试验装置，同时研制成我国第一台 LNG- 汽油两用燃料汽车，进行了近4000km 的运行试验； 1993 年，四川省绵阳

6、市燃气集团公司、 吉林油田分别与中科院低温中心联合研制了一台LNG- 汽油两用燃料汽车，并进行了一系列的运行试验，均取得了较为理想的运行效果。但由于当时国内 LNG 工业尚处于发展初期，本身技术还不够完善，而且面临缺乏资金等问题，使得LNG 汽车技术无法继续完善和推广。随着天然气作为新兴能源被普及，目前国内推广使用 LNG汽车的试点城市 主要有贵阳、长沙、乌鲁木齐等，均以LNG公交车为主。截至2007年底，全国 约有700BLNG公交车，其中贵阳有59例，占有率为85.5%,剩余100两分布在 乌鲁木齐、北京、长沙。目前,在我国湛江、贵州、杭州、长沙、内蒙古鄂尔多斯、濮阳、济南、北京、关B州、

7、开封、成都、重庆等城市已有不少LNG公交车和出租车在行驶。日前，福建投资开发集团有限责任公司和福建高速公路有限责任公司将合作，在福建境内高速公路沿线建设30座LNG（液态天然气）汽车加 气站，发展清洁能源交通。我国机动车动力燃料结构正在发生巨大而深刻的变 化,向更加绿色、更加环保的方向迈进。三、加气站工艺流程与车载LNG供给流程LNG汽车加气站的主要工艺流程包括三部分：卸车流程、调压流程、加气 流程，系统流程示意框图见附图。世压放空装置LNGg输槽车LNGt液泵 LNG£温贮罐增压汽化器卸车汽化器LN口气机 * LN燃料汽车注: 液路气路卸车流程：由加气站卸车泵或者卸车增压器将低温梢

8、车内 LNG转注到低温贮罐L液化厂 L 槽车 卸车接口 卸车增压器 二卸车泵 LNLi贮罐调压流程：通过增压汽化器对贮罐进行调压，使其达到加注时的工作压力。L贮罐 潜液泵增压汽化器 I_IM|贮罐加气流程：通过潜液泵将LNG泵入燃料汽车，由加气机进行计量。LN二贮罐潜液泵,加气机- L % 3燃料汽车LNG 汽车加气站的可行性分析1 技术可行性（ 1） LNG 汽车。 LNG 汽车，一般分为三种形式：一种是完全以 LNG 为燃料的纯 LNG 汽车；一种是LNG 与柴油混合使用的双燃料LNG 汽车；一种是 LNG 与汽油替换使用的两用燃料汽车。 这几种 LNG 汽车的燃气系统基本相同，都是将LN

9、G 储存在车用 LNG 储罐内，通过汽化装置汽化为 0 5MPa 左右的气体供给发动机，其主要构成有LNG 储罐、汽化器、减压调压阀、混合器和控制系统等。 车用 LNG 储罐一般采用双层金属真空加多层缠绕绝热技术， 国内外均能生产。 国外技术可保证LNG 日蒸发率在2以内（7 天之内不产生蒸发损失） 。汽化器一般采用发动机冷却水作热源，由控制系统根据发动机工况调节其汽化量。 减压调压阀和混合器与CNG 汽车基本相同， 无技术难点。总体来讲，国外LNG 汽车技术完全成熟，已达到实用技术水平。但是，国外 LNG 汽车系统价格十分昂贵，无法在国内推广使用。国内改装的几台样车均采用与国外类似的工艺，

10、并取得了比较理想的运行效果， 其存在的主要问题是 LNG 储罐采用的是真空粉末绝热技术，绝热效果差（ 日蒸发率达到4 ） ， 一些低温阀件，如电磁阀、 截止阀可靠性不高， 液位显示装置不过关。但是，如果通过引进国外成熟的 LNG 汽车技术和设备，依靠国内低温行业的技术力量完全能够解决上述问题，使国内 LNG 汽车技术达到实用水平。（ 2） LNG 汽车加气站。 LNG 汽车加气站分为两种形式： 一种是专用 LNG 汽车加气的单一站；另一种是即可对LNG 汽车，也可对CNG 汽车加气的混合站（L-CNG站）。LNG汽车加气站的主要设备有LNG专用储罐、LNG低温泵、LNG 计量装置和控制系统，其

11、流程类似于普通加油站。 LNG 储罐是一种双层真空绝热容器，国内外均能生产，而且技术成熟、安全可靠。在加气站中，储罐一般在地下，低温泵在储罐内，用于将罐内 LNG 输送至车用储罐中，计量装置建在储罐上方的地面上。因此，整个加气站占地很少，数百平方米即可，在 目前的加油站中增设这套系统十分容易。L CNG 汽车加气站是在上述LNG 汽车加气站的基础上增设一套汽化系统而成的， 主要包括高压低温泵、 高压汽化器、 CNG 储气瓶组和 CNG 售气机。高压低温泵将储罐内的 LNG 增压后注入液化器， LNG 吸收外界热量而汽化，汽化后的高压气体存于 CNG 气瓶组内，通过售气机对CNG 汽车加气。汽化

12、过程由控制系统自动控制。 目前，L CNG 汽车加气站技术在国外已经十分成熟、2、经济可行性(1)、LNG汽车经济性。根据天然气燃烧特性和运行试验结果，1Nm3天然气的行驶里程等效于1.2升汽油(93#) , ?油按6元/升计算；1Nm3天然气的行 驶里程等效于0.88升柴油，柴油按5.77元/ 升计算，当天然气零售价分别按1.8、20 3.2、4.4元/Nm3计算时，使用LNG作燃料比使用汽油与柴油作燃料分别 便宜 70、 60、 46和 15左右。每车按年运行50000km计算时，小型车年耗油约 4500#,中型车耗油约 11000升 ， 大型车耗油约 17000升 ， 则使用 LNG 时

13、分别可节约燃料费为 10000-20000元、 26000-49000元、 40000-77000元。LNG汽车改装件投资略高于CNG汽车，完全国产化后小车为1.2万元，中型车1.5万元，重型车2.2万元。则LNG 汽车的投资回收期为半年左右。根据天然气汽车的特点， 使用天然气时还可延长发动机寿命， 降低发动机的维修费用50以上，因此，LNG 汽车的实际投资回收期比上述投资回收期短3040%。(2)、LNG汽车加气站的经济性。(2.（1） 投资LNG汽车加气站规模可大可小，以现在在发达国家发展较为迅速的压缩天然气汽车(CNG)为例来说明LNG汽车加气站的经济性。表一LNG投资建站设备一览表在舁

14、 厅P名称数量单位价格(万元)1低温储罐2台852低温泵2台603围堰及基础56m104集液池1m20.55卸车增压器1台1.26卸车阀组1套47加气机4台608加气罩棚400m2159站房建筑510空气压缩机1台111空气储气罐1台112系统管道阀门1013自控系统1014放散系统115工程安装1016预冷试车317运输费518设抽1019管理费1520其他10共计316.7表二CNG投资建站设备一览表在舁 厅P名称数量单位价格（万元）1进气系统1套3.52脱硫装置1台243压缩机3台1204脱水装置1台145储气系统3套61.86顺序控制盘1台57加气机3台19.58冷却水系1套12统9高

15、压管道1套11.510土建一一13011其他一一60合计一一461.3备注：本工程的征地费、地质勘探费、监检费等费用以及其它地方行政收费不包括在本投资估算中。由表一、表二可看出，建设相同规模的CNG机动车加气站比建设LNG机动车燃料补给站投资大很多。CNG建站成本是LNG的1倍多。(2.（2） 成本表三10000 m3/ d天然气加气站年运行成本概算（原料气除外）加气站项目单价数量合计（兀兀）LNG加气站水3.3元/吨112吨370电0.62元/ (kw.h)16000kw.h9920维修1.5万管理2万折旧10.8 万工资及福利20000元/（人.年）5人10万合计25.3 万CNG加气站水

16、3.3元/吨3690 吨1.2万电0.62元/ (kw.h)72000kw.h4.5万维修8.5万管理6万折旧38万工资及福利20000元/（人.年）20万合计78.2 万由表三中可以看出，CNG加气站年运行成本是LNG补给站的3倍多。因此 无论从建站投资角度还是运行成本角度来看，LNG加气站都具有非常客观的经 济可行性。3、安全可行性首先，LNG的燃点为650C,比汽油、柴油和 LPG的燃点高，点火能 也高于汽油、柴油和LPG,所以比汽油、柴油和LPG更难点燃；第二，LNG 的爆炸极限为 5%15%,气化后的密度小于空气；而 LPG的爆炸极限为 2.4%9.5%,气化后密度大于空气；汽油爆炸

17、极限为1.0%7.6%;柴油爆炸极限为0.5%4.1%。可见，LNG汽车比LPG、汽油、柴油汽车更安全； 第三，与CNG加气站相比较，LNG加气站设备简单，没有高压设备，动力 设备也非常少，因此存在的安全隐患也大大减少。止匕外，LNG汽车安全问题，主要是 LNG的泄漏问题。为了能够及时检 测到LNG的泄漏，LNG汽车及加气站设有泄漏检测、 冷量检测、气体检测 及火焰检测等安全检测系统。国外LNG汽车技术，在其主要设备上采取了以下安全措施： LNG 储罐设有防过量注入系统、防超压（超高和超低）系统；汽化器的进口管线上设有紧急切断阀， 一旦汽化器发生泄漏或其它事故，立即自动动作，关闭汽化器； LN

18、G 泵设有紧急切断阀，可以自动动作；为使 LNG 的泄漏量达到最小，在管线的每个独立段都装的紧急切断阀。另外，主要的 LNG 管道上还装有防超压的安全阀和防泄漏的过流阀；总之， LNG 站用系统和车用系统自身安全性设计要求非常高，发生事故的可能性很小，其安全性是有保障的。4、资源保障可行性我国的天然气资源比较丰富，近年来天然气的探明储量和生产量都有较大的增长。据油气资源评估和预测，我国天然气资源量为 43万亿立方米，其中陆上 30万亿立方米， 海上 13万亿立方米， 另外还有约30-35万亿立方米煤层气资源。到 1996年底探明天然气储量为 3万亿立方米，发展潜力很大。今后预计每年以平均增加探

19、明储量1000亿立方米的速度增长，并可保持20-30年。 2000-2009年累计探明储量为4.4-4.9万亿米。但是由于资源分布不均，就要通过液化运输来平衡地区之间的天然气供需矛盾。5、 LNG 自身优势可行性LNG 作为汽车动力能源具有一下显著优势：（ 1）能量密度大，汽车续驶里程长。同样容积的 LNG 车用储罐装载的天然气是 CNG 储气瓶的 2.5倍。 目前国外大型LNG 货车一次加气可连续行驶10001300km,非常适合长途运输的需要。国内410升钢瓶加气一次在市区可连续行驶约400km,在高速公路加气一次可连续行驶约700Km以上。（ 2）运输方便。LNG 便于经济可靠地远距离运

20、输，建设LNG 汽车加气站不受天然气管网的制约。在陆上，通常用2050m3 （相当于 1200030000Nm3 天然气） 的汽车槽车， 像运输汽油、 柴油那样将LNG 远送到 LNG汽车加气站，也可根据需要用火车梢车。在海上，通常用大至1213万吨的 LNG 轮船，进行长途运输。（ 3）组分纯，排放性能好，有利于减少污染，保护环境。LNG 由于脱除了硫和水分，其组成比 CNG 更纯净，因而LNG 汽车的排放性能要优于CNG 汽车。与燃油车相比， LNG 汽车的有害排放降低约85%左右，被称为真正的环保汽车。 五、 我国 LNG 汽车开发中存在的一些问题 1 LNG 需要在低温下（163）储存，气化后进入发动机燃烧（发动机与 CNG 发动机一样） 。当汽车在运行时，气化了的天然气可以正常给予消 耗，不会出现泄漏。但在停车时间较长时，管路和阀门的漏气将会使汽车上 的低压气体容器内的气压上升而造成危险。 因此， 不得不在气体容器上设置 安全阀排气，但却对大气造成污染。不过，目前国际上的先进技术已经能够将真空隔热储气罐和相关附件的气体泄漏量控制在安全范围内（小于 1） ， 且不污染大气。我国在这方面的技术还需进一步提高。2 目前我国在汽油车改装LNG 汽油双燃料车辆方面仍存在一些问题。最突出的是发动机功率下降问题，