抓住机遇加快LNG推广Word下载.docx
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即虽然它们都属于碳氢化合物,但碳氢比是在不断变换的,如煤的组份全部是C,石油是C多H少,天然气H多C少,氢气则是由2个H原子组成。
这个规律是煤油气相态变化规律相对应的。
再从我们日常的交能工具——火车、汽车的烯料变化来看,也是先烧煤炭,再烧油,最后烧气。
现在烧气的双燃料、单燃料汽车正在世界60多个国家和地区推广应用,这是能源历史发展的必然结果,实际上氢能的开发利用,近些年来许多欧美国家早已起动。
值得可喜的是,我国近年业对氢燃料的研发也加大了力度,加快了速度,取得了不少技术上的重要突破。
美国《新闻周刊》9月6日登载了一篇《中国氢动力汽车市场广阔》的报导:
从2002年开始,上海同济大学组织了20名博士科学家和200多名大学生,潜心研制氢燃料汽车,决心要成为世界氢动力的先导。
北京清华大学也创建了一个科技公司,计划在2010年开始生产氢燃料电池大客车推向市场。
北京、上海准备明年建氢气汽车加气站,率先把全国清洁燃料汽车推向一个新阶段。
正如有专家预期的那样:
21世纪必将是天然气的世纪。
2、加大燃气比重改善以煤为主的能源结构
据国际能源署的预测,到2010年,在世界一次能源结构中,石油将占40%,天然气将占26%,煤将占22%,核电、水电将占12%。
截止1996年,世界天然气已探明可采储量150万亿立方米,其剩余储量已超过了石油。
据最近有关部门公布的资料,天然气在全球能源消费中的比例为24.3%,我国还不到3%,煤为29.2%,我国为75%,石油为37.2%。
我国为17.5%。
我国每年大约要烧掉10亿吨煤,而烧煤越多污染越严重,全国平均降水的PH值低于5.6,大面积下酸雨对环境污染非常严重。
烧煤越多,火车、汽车的运量越大,夏季用电高峰时,缺煤就造成缺电,直接影响人民生产生活。
同时我国石油缺口也很大,今后供需矛盾更加突出。
据有关专家预测:
若按目前的开采水平,我国的石油资源将在2030年左右基本耗尽。
要保证国民经济的持续协调发展,除了努力增产节约用油外,仍将大量进口原油。
据有关部门统计,我国经济上个世纪九十代以来,年平均增长率为9.79%,而与此同时的十年内,原油进口增加了7倍,去年达9100多万吨,今年将超过1.2亿吨,储存量达40%以上。
今年我国成品油的消耗量约为3.08亿吨,国内原油加工量为2.7亿吨,缺口部份还得进口,使我国已成为世界消费石油最多的第二个国家。
汽车是我国成品油消耗的主要设备,每年消耗汽、柴油分别占我国耗油量的80%和20%左右,而且汽车每年还以10%的速度增长,目前全国保有量已达2400多万辆,预计2010年将超过2700万辆。
其它交通、运输、发电、化工等方面的用油也与日俱增。
要解决这样大量的石油进口,尽量采取多方位、多渠道、多品种的办法进行,但要花费大量来之不易的外汇,而且不论从俄罗斯、中亚、中东、非洲一些国家进口,各方面的难度都是非常之大,因为要经过许多国家的陆地和海洋进行长距离运输,安全上受制于人的因素很多。
尤其是全球经济增长较快,更加剧了石油的争夺,以致不惜为石油而开战。
据专家们推测:
目前世界石油的蕴藏量,已经消耗过半,按2002年世界日消耗量6500万桶计算,世界上的石油到2050年将消耗殆尽。
所以,我国石油储量有限,自给不足,过去储备又少,要解决能源结构不合理的状况,必须大力开发和进口天然气,实施以气代油的战略来解决。
2、利用国内外两种气源缓解石油缺口
我国过去天然气勘探开发速度慢,现在后备资源比较丰富,发展潜力还很大。
现有的天然气预测资源量为38万亿立方米,采出程度还很低;
另有煤层气30~35亿立方米;
刚开始进行勘探开发工作;
还有大量的天然气水含物需要进行勘探。
从我国天然气的分布状况来看,气源主要在西部,而天然气的广大市场却在经济发达的东南部,因此决定以“西气东输”改变“北煤南运”的不利局面,同时实现“川气出川”、“海气上岸”铺沿海管线,尽量扩大输气管网的覆盖面,但是短期内仍有不少地区供不上气,因为如果供气量不大,管线很长,经济效益差,最好是在沿海城市进口LNG加以解决。
由于世界石油缺口大、供应紧张、油价高居不大,使世界天然气探索储量产量增长很快,已从1970年的39万亿立方米,增加到目前的155万亿立方米,最少可供开采170年。
为了解决远洋和边远地区新开发天然气的长距离运输问题,将天然气液化,利用LNG船运的方式,已成为目前运送天然气的一条便捷途径。
到2001年全球天然气贸易量为554万亿立方米,其中LNG为1430亿立方米,占贸易总量的25.8%。
出口LNG最多是印尼、阿尔及利亚、马来西亚、卡塔尔、文萊、澳大利亚、尼日利亚、阿曼等国;
亚洲是LNG进口的主要地区,占贸易总量的75%,包括日本进口741亿立方米(占52%)、韩国218亿立方米(占15%)、台湾63亿立方米(4.4%)等。
由于LNG市场进一步开拓,竞争加剧,贸易迅速扩展,LNG占整个天然气贸易量的比例,从1970年的6%猛增到2001年的25.8%,其间增长了4.3倍,平均每年增长7%以上,预计近几年将达10%左右。
正如专家们指出的:
LNG的开发成功,是天然气工业的一场革命,它将对天然气国际贸易产生重大影响。
LNG工业的强劲发展,以及在国际贸易中的比例不断增长,为我国进口LNG提供了有利商机。
按照计划安排,我国的珠江三角洲、长江三角洲和福建省近十年内每年将进口LNG1000多万吨,加上国内天然气的加快发展,将促进我国燃料结构有较大改善。
二、发挥LNG的优势积极进行推广应用
LNG生产的主要工艺流程:
是将含甲烷90%左右的天然气,经过深度净化处理,采用先进的制冷工艺技术,在常压-162℃的低温条件下,使气体转化成液体,其体积缩小625倍,使之成为用途广范的优质、高效、安全的清洁燃料。
1、LNG用作汽车燃料,比CNG和LPG开车性能更好。
LNG的储存效率高,是CNG同容积气瓶的3倍;
它的能量密度大,气液体积比为625:
1;
汽车行驶里程长加一次气,轻型车可跑300多公里,中型车可咆400多公里,重型车可跑500公里以上,是CNG汽车的2倍多;
储存压力低,两者是0.5Mpa与20Mpa之比,因此更加安全可靠;
建站工艺流程简短,占地面积小,不超过1000㎡,比CNG站少2倍;
站上无大型运输设备,需要的管理人员少,维护工作量小,运行成本低,站上“三少”噪音低,对周围环境污染少;
储运方便,建站不受供气管网的限制;
站址选择比较灵活;
气质更加纯净,不含腐蚀性气体,设备使用寿命长;
车载气瓶的蒸发气,可回收利用作车内空调,减少车上电能消耗;
LNG长途装运方便,不论陆地、海上、车船都可运载,有利大面积规模化推广;
可将液态LNG升温增压汽化后转变成CNG,对已装的CNG汽车加气,实现LNG加气站与CNG站合建(即成为L—CNG),可作到一站两用,减少大量投资及管理费用。
即使与优点比较明显的LPG相比,LNG在气质、气量、气价的稳定供应,汽车改装件的使用寿命,发动机的燃烧效果,尾气排放的污染程度,建站征地、运行费用以及维护管理等方面,LNG也都有过之而无不及的优势。
尤其是在安全方面,更加明显。
LPG的气体密度在2以上,比空气重一倍多,如有泄漏不易迅速扩散,在空气中聚集到一定程度,遇有明火立即发生强应爆炸,稍有泄漏,立即扩散,很难达到爆炸极限,同时泄漏出来的LNG汽化后使周围空气降温,不会立即达到燃点,引起燃烧爆炸。
据美国萨特/安威宜应用技术公司的实验,LNG不论是液态或气态,都不会在一个没有封密的环境下发生爆炸。
2、LNG用作城市汽化调峰,比地面地下储气调峰有更多优势。
主要表现在:
储气效率高,调峰能力强。
在常压下它由甲烷气体变成液体,其体积缩小625倍,大大提高了LNG的能量密度,增加了储存效率。
它与井口采气压力6Mpa的地下储气库比,单位容积的储气比高出62.5倍。
其次,按最大的调峰能力比较,LNG和地面金属储罐相比,两者都可根据城市的需要来设计罐的大小及数量,现在LNG储罐的单个容积一般在5~10万立方,最大的有10多万立方,储气压力一般为0.5Mpa;
但一个地面球罐的容积一般为1000立方米,储气压力为1Mpa左右,再大了受金属材料性质的限制,两者相差10倍左右。
地下储气库的容积3~5万立方,压力不超过当地静水压力的1.3倍,其有效利用率占35%~40%,所以只能相当于五个LNG大型储罐;
若与一套生产装置为年产200~400万吨相比,地下储气库双又差了6倍之多。
LNG装置在城郊选址容易,供气距离比较近。
地下储气库一般要找到即将枯竭的储气藏或盐穴,这就受到地理位置、地质条件、路程远近、容量大小的影响等因素的制约,而且不是随处都能找到,如北京的地下储气库选在天津大港油田去了。
LNG装置就近储气供气方便,没有地面地下大量设备管线铺设,比较安全可靠,调控灵活方便,而且供应的是纯净的天然气,这些也都是地下储气库所不能比拟的。
3、LNG用作燃料发电,比烧煤发电社会经济效益要显著。
现在北美、欧洲、亚洲的几十个国家都都竞相进口LNG,年消费量超过1亿多吨,主要是用来发电。
普遍采用联合循环发电机组,即燃气轮机利用天然气作燃料,首先直接拖动发电机组发电,然后利用高温烟气进入“废热锅炉”产生过热蒸汽,进入蒸汽透平进行第二次发电,最后将排放出来的烟气与冷却水换热,进行工业民用采暖保温,实现能源的“梯级利用”,其热效率可达80%左右。
它与采用烟道脱硫同等能力的燃煤电厂相比,每千瓦装机容量的建设费用节省50%左右,建厂工期缩短30%左右,、占地面积节约85%左右,电厂热效率高出25%左右,冷却水少用40%左右,发电成本节约15%左右,而且操作灵活,调控方便,特别是环境污染大大减少,最受各方面欢迎。
由于上世纪八十年代以来,天然气的快速增长,带动了燃气发电技术发展,十年内世界用气发电增长了50%左右,其中俄罗斯天然气发电占40%,日本进口LNG发电占70%以上。
正在广东深圳建设的我国第一座LNG接收端,主要由澳大利来供气,合同期25年,一期工程2005年投产,每年进口LNG300万吨,二期工程2008年投产,每年进口LNG500万吨,除部份用工业民用燃料外,大部份用作发电,将现有6座燃煤发电厂全部改烧LNG。
另外,中海油公司与福建省合资建设我国第二座接怍终端,由BP公司的印尼油气田供LNG,计划2006年投产,每年供气250万吨。
再就是浙江省宁波市也在考虑进口LNG,每年270万吨,用作新建改建的电厂作燃料之需。
三、发展我国LNG产业条件成熟应加快起步
1、LNG是发展天然气工业大有可为的新兴产业
在计划经济的年代,我们石油行业长期习惯于粗放经营,在油气田的勘探开发和炼油工作中,许多油气田不同程度地存在着:
重油轻气不要水、重高产轻低产、重连片轻边区块、重内地轻边远以及油气加工中重上游轻下游,和在企业生产管理方面重生产轻节能、轻环保、轻资源回收利用,再加上油气区建设中采取边勘探、边开发、边建设,试采时油进池、气放空,对一些边远井、零散井、低产井,当时按技术经济标准衡量不具备建站铺管线的条件,就长期被闲置没人过问,现在人们逐渐树立了科学发展观,思想认识提高了,工艺技术进步了,大量浅埋地下和放散天空的油气资源可以开发回收了,例如天然气可以就地液化、低产井可以增产、边远分散的油气产量可以集中起来用汽车拉运,实现把地下的油气储量变成产量,把资源变成财源,把投入变成产出,把污染变成环保,把浪费变成节约,做到利国利厂利民。
2、我国发展LNG生产的条件日益成熟
我国现在发展LNG产业国家支持,政策有利,条件成熟。
具体表现在:
一是国外有先进的工艺技术可借鉴。
国外现成投产了几百套LNG生产装置,年处理能力达1.2亿吨,单条生产线的规模最大达400万吨,最大运输船达13万多吨,最大储罐达12万立方米,年平均生产增长率7.5%,从建设标准、装置设计、设备选型、建设施工、运营管理,到产品外运、销售和综合利用等,都已完善配套,我们可以借鉴、吸收、采用,结合国情不断开发创新,提高自己的技术管理水平。
二是国内在制冷工业方面已有较好的技术物质基础。
例如在生产中,能从-196℃制取液氮、-241℃制取液氧、-253℃制取液氢,从天然气中-269℃制取液氦,我们石油工业已建成投产了上百套利用低温回收氢烃的装置,长期运转良好。
近十多年来,先后有开封深冷仪器厂、北京焦化厂、绵阳市燃气公司、吉林油田、长庆油田与有关科研院所企业合作,全部采用国产设备材料,在研制LNG生产装置及改装LNG汽车部件方面进行了大量有益的尝试,取得了宝贵的经验。
最近几年,又有几个企业引进了国外先进的技术装置,建成投产了几座不同规模的LNG生产厂。
例如上海市为保证平湖油田天然气稳定供应,2000年由法国燃气公司提供设计、设备,采用MEAC-Z醇胺脱除天然气中的Co2,和用分子筛脱水,以及用混合冷剂制冷的工艺,配套建成投产了一套日产LNG10万立方米的调峰装置;
2001年中原油田利用文23气田15Mpa的高压气,由法国索菲公司提供初步设计和关键设备,其它辅助设施及材料国内已配套,由自己的队伍进行施工,为了充分利用高压气自身的能量,简化工艺流程节省投资,采用烯烃加节流膨胀的工艺路线,投资1亿多元,不到一年时间,高效优质地建成投产了日处理30万立方米天然气的LNG生产装置,每天生产15万LNG,除了供应附近几个县市工业民用外,还在北京建成投产了全国第一座LNG汽车加气示范站,改装了部份公交车,取得了良好的试运结果;
北京市也准备投资2.6亿在六环外建一座日产LNG50万立方米的LNG调峰站,预计年可获利2000万元左右;
吐哈油田天然气产能有限,加上位置偏远,不能纳入“西气东输”管线,大量宝贵的天然气长年放空,2002年与新疆广汇集团公司合资,计划用五年投资约90亿元全套引进美国的技术装置,分四期建成投产一座日处理900~1000万立方米的LNG生产工厂,其中一期工程日处理150万立方米现已投产,除主要供应当地一些县市用气外,该公司还在乌鲁木齐、长沙市建设LNG汽车加气站,而且还远销到厦门等地;
张家港圣达因化工机械公司已研制成功大型LNG储罐及汽车糟车;
大连新船重工公司在研发我国第一艘万吨级LNG运输船。
总之,有关企事业单位,大家同心协力,各尽所能,发展我国的LNG产业。
四是我国天然气资源为上所述,后备示资源比较丰富,能够长期保障LNG生产的需要。
3、LNG生产厂的设计应将技术经济统一起来
生产LNG工艺流程的设计,是根据当地天然气的组份气体压力、生产规模、能源消耗、产品准率等不同情况,决定采用什么样的工艺路线,选用什么技术装备,生产什么主要产品,把工艺技术的先进性、设备的可靠性和建设的经济性统一起来综合改善,作出最佳选择。
特别是在天然气组份中伴生有其它有用气体时,在技术、经济、市场条件允许的情况下,尽可能加以回收利用,增加生产品种,提高企业经济效益,例如与从天然气中提氦的工厂进行联产,可提取LNG、液氦等;
与空分厂联产可提取液氢、液氩、液氦作为副产品。
特别是在大型LNG生产厂及进口LNG的接收端,要尽力吸收LNG汽化吸热造成的冷量,就近用作冷冻、冷藏、空调、低温加工等,以利增加收益。
例如将市内的汽车废旧轮胎收集起来,利用低温进行冷冻后进行粉粹,按一定比例混入公路沥菁中,能使公路在-40℃不裂,在50℃不化,不论春夏秋冬路面不变形、不裂纹、不发粘、寿命长、很美观,而且路面有弹性,车辆行驶燥音低,可满足任何车辆行驶,同时造价还低,也解决了市内旧轮胎长期堆集等不利解决的老大难问题。