04 LNG國際貿易流程(lng進口貿易流程)

方面的文獻發表較多[10]，以下就國內現有的天然氣液化裝置工藝作簡單介紹。

2.2.1 四川液化天然氣裝置

由中國科學院北京科陽氣體液化技術聯合公司與四川簡陽市科陽低溫設備公司合作研制的 300l/h 天然氣液化裝置，是用 LNG 作為工業和民用氣調峰和以氣代油的示范工程。該裝置于 1992 年建成，為 LNG 汽車研究提供 LNG 。

該裝置充分利用天然氣自身的壓力，采用氣體透平膨脹機制冷使天然氣液化，用于民用天然氣調峰或生產 LNG ，工藝流程合理，采用氣體透平膨脹機，技術較先進。該裝置基本不消耗水、電，屬節能工程，但液化率很低，約 10% 左右，這是與它的設計原則一致的。

2.2.2 吉林油田液化天然氣裝置

由吉林油田、中國石油天然氣總公司和中科院低溫中心聯合開發研制的 500l/h 撬裝式工業試驗裝置于 1996 年 12 月整體試車成功，該裝置采用以氮氣為冷劑的膨脹機循環工藝，整個裝置由 10 個撬塊組成，全部設備國產化 [11]。

該裝置采用氣體軸承透平膨脹機；國產分子篩深度脫除天然氣中的水和 CO2 ，工藝流程簡單，采用撬裝結構，符合小型裝置的特點。采用純氮作為制冷工質，功耗比采用冷劑的膨脹機循環要高。沒有充分利用天然氣自身壓力，將天然氣在中壓下（ 5.0MPa 左右）液化（較高壓力下液化既可提高氮氣的制冷溫度，又可減少制冷負荷），因此該裝置功耗大。

2.2.3 陜北氣田液化天然氣

1999 年 1 月建成投運的 2 × 104 m3 /d “陜北氣田 LNG 示范工程”是發展我國 LNG 工業的先導工程，也是我國第一座小型 LNG 工業化裝置。該裝置采用天然氣膨脹制冷循環，低溫甲醇洗和分子篩干燥聯合進行原料氣凈化，氣波制冷機和透平膨脹機聯合進行低溫制冷，燃氣機作為循環壓縮機的動力源，利用燃氣發動機的尾氣作為加熱分子篩再生氣的熱源。該裝置設備全部國產化。裝置的成功投運為我國在邊遠油氣田上利用天然氣生產 LNG 提供了經驗[12]。

2.2.4 中原油田液化天然氣裝置

中原油田曾經建設了我國最大的 LNG 裝置，原料氣規模為 26.6 5 × 104 m3 /d 、液化能力為 1 0 × 104 m3 /d 、儲存能力為 1200 m3 、液化率為 37.5%[13]。目前，在充分吸取國外先進工藝技術的基礎上，結合國內、國外有關設備的情況，主要針對自身氣源特點，又研究出 LNG 工藝技術方案 [14] 。該工藝流程采用常用的分子篩吸附法脫水，液化工藝選用丙烷預冷 + 乙烯預冷 + 節流。

裝置在原料氣量 30× 104 m3 /d 時，收率高達 51.4% ，能耗為 0.13 Kwh/Nm3 。其優點在于各制冷系統相對獨立，可靠性、靈活性好。但是工藝相對較復雜，須兩種制冷介質和循環，設備投資高。由于該廠充分利用了油田氣井天然氣的壓力能，所以液化成本低。

2.2.5 天津大學的小型液化天然氣（ LNG ）裝置

小型 LNG 裝置與大型裝置相比，不僅具有原料優勢、市場優勢而且投資低、可搬遷、靈活性大[15]。 LNG 裝置主要是用胺基溶劑系統對天然氣進行預處理，脫除 CO2 等雜質；分子篩脫水；液化幾個步驟。裝置采用單級混合制冷系統；閉合環路制冷循環用壓縮機壓縮制冷劑。單級混合制冷劑工藝操作簡便、效率高，適用于小型 LNG 裝置。

壓縮機的驅動機可用燃氣輪機或電動馬達。電價低的地區可優先考慮電動馬達（成本低、維修簡單）。在燃料氣價格低的地區，燃氣透平將是更好的選擇方案。經濟評估結果表明，采用燃氣輪機驅動機的液化裝置，投資費要比選用電動馬達高出 200 萬~ 400 萬美元。據對一套 15 × 106ft 3 /d 液化裝置進行的成本估算，調峰用的 LNG 項目儲罐容積為 10 萬 m3 ，而用于車用燃料的 LNG 項目僅需 700m3 儲罐，導致最終調峰用的 LNG 成本為 2.03 ~ 2.11 美元 /1000ft3 ，而車用 LNG 成本僅 0.98 ~ 0.99 美元 /1000 ft3 。

2.2.6 西南石油學院液化新工藝

該工藝日處理 3.0 × 104 m3 天然氣，主要由原料氣 （ CH4 : 95.28% ， CO2 :2.9% ） 脫 CO2 、脫水、丙烷預冷、氣波制冷機制冷和循環壓縮等系統組成。 以 SRK 狀態方程作為基礎模型，開發了天然氣液化工藝軟件。 天然氣壓縮機的動力采用天然氣發動機，小負荷電設備用天然氣發電機組供電，解決了邊遠地區無電或電力緊張的難題。由于邊遠地區無集輸管線可利用，將未能液化的天然氣循環壓縮，以提高整套裝置的天然氣液化率。

裝置采用一乙醇胺法（ MK-4 ）脫除 CO2 。由于處理量小，脫二氧化碳的吸收塔和再生塔應采用高效填料塔 [16] 。由于混合制冷劑，國內沒有成熟的技術和設計、運行管理經驗，儀表控制系統較復雜。同時考慮到原料氣中甲烷含量高，有壓力能可以利用。故采用天然氣直接膨脹制冷作為天然氣液化循環工藝[17]。氣波制冷屬于等熵膨脹過程，氣波制冷機是在熱分離機的基礎上，運用氣體波運動的理論研制的。在結構上吸收了熱分離機的一些優點，同時增加了微波吸收腔這一關鍵裝置，在原理上與熱分離機存在明顯不同，更加有效地利用氣體的壓力，提高了制冷效率。

2.2.7 哈爾濱燃氣工程設計研究院與哈爾濱工業大學

LNG 系統主要包括天然氣預處理、天然氣的低溫液化、天然氣的低溫儲存及天然氣的氣化和輸出等[18]。經過處理的天然氣通過一個多級單混冷凝過程被液化，制冷壓縮機是由天然氣發動機驅動。 LNG 儲罐為一個雙金屬壁的絕熱罐，內罐和外罐分別是由鎳鋼和碳鋼制成 [19] 。

循環氣體壓縮機一般采用天然氣驅動，可節省運行費用而使投資快速收回。壓縮機一般采用非潤滑式特殊設計，以避免天然氣被潤滑油污染[20]。采用裝有電子速度控制系統的透平，而且新型透平的最后幾級葉片用鉆合金制造，改善了機械運轉。安裝于透平壓縮機上的新型離合器是撓性的，它們的可靠性比較高，還可以調整間隙。

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