液化天然气在多气源供气中的作用和地位

1、.PAGE ：.；PAGE 7液化天然气在多气源供气中的作用和位置郭揆常上海石油天然气总公司，200041摘要：为了提高城市区域天然气供应的平安性，躲避天然气供气动摇的风险，采用多气源供气是一项重要措施。液化天然气在气质、储存、运输方面的特点，曾经成为多气源供气中的一种重要气源。文章概述了液化天然气特点，对引进液化天然气，提高供气平安性以及液化天然气接纳站建立进展了讨论。关键词：液化天然气 特点 作用 供气平安性对能源世界而言，21世纪是天然气时代。天然气在21世纪世界能源供应领域中将占有重要的位置。2003年12月在卡塔尔召开的世界石油大会第二届地域会议有报告指出：预测到2025年，天然气在

2、世界能源消费构造中的份额将上升到28，世界天然气消费增长率2.8，亚洲天然气消费增长率6.1%,同期世界能源消费增长率为1.9%。这些数据充分阐明了天然气作为一种清洁能源的重要性。液化天然气LNG使天然气以液态方式存在，实现了天然气的液态储运，从而使天然气的远洋贸易成为能够，促进了全球天然气贸易的开展，因此，自20世纪60年代出现LNG 以来，特别是80年代开场，随着液化本钱的降低，LNG的出口量以每年8%的速度增长。2000年，世界 LNG 贸易量已逾亿吨。目前，LNG用量占全球燃气市场的5.6%，成为多气源供应中的重要方式。目前，随着LNG的产量不断添加，本钱不断下降，它曾经可以和管输天然

3、气相竞争。不仅西方兴隆国家广泛运用天然气，许多开展中国家也大量进口LNG，如印度经过进口LNG，到2025年印度能源总量的28将由天然气供应。 LNG特点液化天然气除具有天然气作为清洁、高效燃料的特点外，还由于液化天然气产业链本身特点所带来的在储存、运输、贸易等方面的不同。1 天然气在常压下深冷到-162 成为液态。为了防止原料气中的H2S、CO2、H2O、Hg、重烃等在低温下冻结而堵塞设备和管路，因此，在液化之前必需将这些组分脱除。表1列出了LNG消费要求原料气中最大允许杂质的含量，表2列出了我国商品天然气的质量目的，可以看出，这些杂质含量低于商品天然气的质量目的，LNG是一种高质量的天然气

4、。表1 LNG原料气质量要求杂质组分允许含量，10-6杂质组分允许含量mgmH2O0.1总硫1050CO250100汞 0.01COS 0.1H2S 3.5 芳烃类110C5+ 31.4总硫以硫计/mgm100200460水露点/OC交接点压力、温度下，比最低环境温度低5 OC硫化氢/mgm620460二氧化碳，%3.03.02LNG的产业链是一个资金庞大、技术密集的完好链系，产业链中任何一个环节的断裂都将导致其他主要环节的连锁反响。因此，产业链的每个环节必需满足其相关合同规定的义务，且各个合同必需协调一致，综合整体情况规定相关义务。图1是LNG产业链的原理流程。天然气陆地/海上开采天然气气化

5、液化天然气预处置/液化液化天然气储存储存液化天然气液化天然气液化天然气运输液化天然气卸装装船图1 液化天然气产业链3LNG产业链的特点使LNG成为特殊商品，其买卖合同严厉，国际贸易方式为买卖双方之间一对一的20年以上的长期照付不议合同。合同的长期性要求买卖双方共同规划，而在合同关系上可具备一定的灵敏性。4LNG是天然气以液态方式存在，其体积仅为气态时的1/600。由于体积小，适宜于用船远洋运输和贸易。构成了天然气除管道运输以外的另一种重要运输方式。阅历阐明，供气海上间隔 大于1 500 km或陆上间隔 大于3 000 km时，LNG 运输更有竞争力。另外，天然气管道运输受点对点的限制，而LNG

6、运输灵敏，不但可以转换出卖对象，还可以进展现货市场买卖。弥补了天然气管道运输的缺乏，促进了LNG贸易的开展。5LNG接纳站是用户的咽喉。为实现进口气源多元化，以保证用户供气可靠和经济，接纳站要能接纳多个LNG气源，并能经过输气管线供应多个用户，充分发扬接纳站和输气管线的总体经济效益。2利用LNG，提高供气平安性随着我国经济开展和人民生活程度的提高，能源需求也逐年增长。从可继续开展思索，清洁能源更成为能源需求之首要。而西气东输管道的建成投产，为天然气的利用提供了条件。随着经济开展，管道沿线的地域，天然气的需求将不断增长。同时，对天然气供应的平安性要求也不断提高。稳定、可靠供气，躲避天然气供气动摇

7、的风险是经济开展的重要保证。1平安供气需求多气源保证。为确保城市区域供气的平安可靠，必需建立完善的天然气供应体系，而多气源供气是该体系的重要组成。欧洲成熟的天然气市场至少有三种气源，其中任何一种气源供应量最多不超越50%，且一切的气源可经过公用运输设备相衔接。城市区域天然气主干管网规划，要建立多气源的供应体系和相互贯穿的天然气网络。进口LNG作为第三气源，不仅可处理日益增长的天然气需求，必要时也可作为本地域事故情况下的应急气源。对城市供气而言，在管道供气的同时，引进LNG，具备了天然气另一种运输方式的气源，为平安可靠供气提供了多一份保证。2具备足够的调峰才干是城市平安供气的必要保证。随着大规模

8、运用天然气，城市供气的调峰问题也必需处理。为理处理调峰问题，除上游提供部分季、日调峰才干外，在不具备建立地下储气库条件的地域，利用LNG气源调理灵敏的特点，是处理天然气调峰问题的有效手段。普通说来，管道保送的上游气源处理下游用户的季节调峰和直供用户调峰比较现实。对于城市或地域供气的日、时调峰才干，LNG气源可以发扬其调理灵敏的特点，起到相当大的作用。按照有关预测，我国城市燃气调峰才干缺乏是一个很大问题。以我国某市的预测数据分析，随着该市气化程度的提高，2007年民用和工业用总调峰量98.6104 m3，缺口调峰才干20.6104 m3，缺口率达20.9%，2021年缺口率上升到60.1，202

9、1年缺口率77.6%，2020年缺口率84.3%,这些充分阐明处理城市燃气调峰才干以及LNG作为大城市调峰能源的重要性。(3)天然气战略贮藏是平安供气的需求。建立天然气战略贮藏是城市平安供气的重要措施。兴隆国家为保证能源供应平安都建立了完善的石油、天然气战略贮藏系统。国外天然气贮藏17110天不等。我国大规模运用天然气刚刚开场，天然气战略贮藏系统还没有本质性的思索。从长久来看，规划天然气战略贮藏系统任务非常必要。随着我国用气规模的不断增长，贮藏量也要相应添加，即战略贮藏必需求动态开展。按照国外天然气平安贮藏的情况，我国的天然气贮藏可采用政府与企业共同承当，以政府为主；贮藏规模可远近期结合，近期

10、15天、远期30天。贮藏方式可以LNG或地下储气库贮藏。LNG贮藏可以充分利用国际资源，缓解石油进口压力，实现能源供应来源多样化，在国际上是普遍认同的开展方式，也完全适宜中国的实践情况。LNG接纳站建立无论从为顺应能源构造调整，满足可继续开展对清洁能源需求的不断增长思索，还是从确保平安供气的需求出发，引进LNG是处理这些问题的有效措施之一。LNG工程建立必需满足天然气供应系统的总体要求，其主要功能是LNG的接纳、再气化和保送。LNG接纳站是LNG气源与用户管网的衔接点，也是LNG工程的主要内容。对此，自创国外LNG接纳站建立的实际阅历，结合我们的实践，在规模、功能、工艺、设备、本钱等方面优化比

11、选，以期建立国际一流的LNG工程。(1)LNG作为多气源供气中的一大气源，其规模应满足城市天然气供应规划中安排的供气份额。一次规划、分期实施。 一期规模顺应市场近期预测，今后，按市场需求最终确定二期规模。(2)接纳站的主要功能是接纳、储存、再气化。要求最大程度地优化运输安排，满足客户的需求动摇。尽能够降低运转本钱，减少损耗。典型的LNG接纳站流程见图2。蒸发气紧缩机蒸发气LNG进口气体再冷凝器蒸发气液态高压液高压泵LNG储罐气化器LNG船LNGLNG高压气输气干线气输出图2 LNG接纳站流程(3)接纳站的存储才干除按正常运转所需求的周转量外，假设思索贮藏，还需添加一定的储存量。如对3 000

12、kt/a规模的接纳站，周转储存量计算应为30104 m3， 但假设思索战略贮藏，按贮藏天数还需添加一定的储存量。(4)储罐是接纳站的重要设备，其选型要从投资、运转费用、环境维护等综合要素思索。储罐构外型式有球罐、单容罐、双容罐、全容罐及膜式罐等。单容罐的外罐是普通碳钢制成，它不能接受低温的LNG，总图布置要求有较大的平安间隔 和地域面积，并需设置防火堤。单容罐的设计压力低，卸船气体前往需设风机。但单容罐的投资相对较低。由于其平安性相对其他方式的罐低，近年来已较少在消费厂和接纳站运用。双容罐具有能耐低温的金属资料或混凝土的外罐，内筒发生走漏时，气领会发生外泄，但液体不会外泄，其平安性较单容罐高。

13、普通不需设置防火堤，但仍需较大的平安防护间隔 。其设计压力与单容罐一样，需设前往气鼓风机，造价约为单容罐的1.1倍。全容罐的构造采用9%镍钢内筒、9%镍钢或混凝土外筒和顶盖。外筒可接受内筒走漏的LNG及其气体，不会外泄，因此，平安防护比较容易。当采用混凝土顶盖时，其设计压力可达29 kPa表压,在卸船时可利用罐内气体本身压力将蒸发气前往LNG船， 节省了蒸发气前往气鼓风机，减少了操作费用。膜式罐采用不锈钢内膜和混凝土储罐外壁，性能与全容罐一样，但它只需一个筒体。LNG储罐选型比较见表3。表3 LNG储罐选型比较工程单容罐双容罐(混凝土外壁)双容罐(金属外壁)全容罐(混凝土顶)全容罐(金属顶)膜

14、式罐平安性中高高高中高占地多中中少中少技术可靠性高高高高高低构造完好性低高中高高高投资罐及相关设备高中高中低高操作费用中中中高中高施工周期长中中短中长施工难易度高中中中中低储罐的设置方式有地上式与地下式。地下储罐具有更好的抗震性和平安性，不会遭到风荷载的影响。但地下储罐的罐底应位于地下水位以上，因此，建立前期需求进展详细的工程地质勘测任务，以决议能否可采用地下式。地下储罐的施工周期较长、投资较高。5接纳站的接纳系统主要包括码头、卸船系统。根据世界上LNG远洋运输的阅历，LNG运输船的卸船时间为12 h。而世界现有LNG运输船的船型规格为810416.5104 m3最大已达20104 m3。按现

15、有船型和今后开展预测，码头建立应按停靠大型运输船思索。卸船系统的设置应灵敏，既顺应大型运输船，满足卸船时间的要求，又满足其他规格船型的要求。 (6)再气化才干是LNG接纳站供气才干的保证。气化才干既要满足正常供气的需求，也要顺应城市天然气供应系统对接纳站调峰才干的要求。为此，需求优化气化器选型，实现运转灵敏、节省投资、操作费用低。LNG气化器型式有：开架式、 浸没熄灭式、立式、管壳式和三元流体式气化器。广泛采用的是开架式和浸没熄灭式。开架式气化器ORV由一组铝合金管组成，管内是LNG，管外用海水冷却。开架式气化器投资较高，但可靠性高，操作费用低，主要耗费是海水的电耗，操作费用仅为浸没熄灭式气化

16、器的30%，适宜用作正常供气气化。 浸没熄灭式气化器SCV是紧缩空气和燃料气在气化器的熄灭室内熄灭，熄灭气经过喷嘴进入水中，将水加热。LNG经过浸没在水中的盘管，由热水加热而蒸发。该种气化器的优点是投资少、外型小、操作灵敏，但突出的缺陷是操作费用高，需求耗费输出气量的1.5%作为燃料，排放的尾气也易对环境呵斥污染。普通用作接纳站的调峰和开架式气化器的备用。(7)为了降低投资、减少运转费用，需求优化接纳站的工艺和设备选型。如卸船系统采用单总管还是双总管、蒸发气前往系统能否设置风机、蒸发气紧缩采用单机还是双机、冷循环系统流程的优化等等。总之，LNG可以作为一种清洁能源和管输天然气相竞争，对我国沿海

17、和内地一些城市地域而言，LNG作为气源之一参与供气，构成互为补充的多气源供气格局，将大大提高城市天然气供应的可靠性。而LNG气源供气机动灵敏的特点，将有效改善系统的调峰才干 ，添加天然气贮藏，提高城市供气的平安性和稳定性，促进和保证国民经济有效、平稳开展是有重要作用的。Function and Status of LNG in Multi-Sources Gas SupplyGuo Kuichang(Shanghai Petroleum and Gas General Company，200041)AbstractMulti-sources gas supply is an important measure to improve the security of gas supply in urban area, and evade the risks of fluctuation in gas supply. Liquefied natural gas (LNG) has become an important gas source in multi-sources gas supply due to its characteristics in property, storage and transportation. This paper briefly introd