的发展现状与趋势我国LNG装置的发展现状与趋势探析

我国由于国土辽阔且天然气管网密集,同时国家和地方都在大力推广使用天然气,因此对于未铺设管网的地区,采用LNG运输,然后再气化使用是个不错的选择。这为我国LNG装置的迅猛发展提供的难得的大好机遇,因此我国小型LNG装置在最近十二三年得到了极大地发展。表3-14为截至2012年投入运行的LNG装置汇总表。由于有些资料较难收集,因此有些装置所采用的液化工艺不祥,且难免有些LNG装置未收集在内。下面对表3-14进行分析时,不详的项目未列入比较,虽然这会影响数据的精准性,但不影响大的趋势,仅供参考。

截至2012年底,我国投产的LNG装置已超过60座,总设计产能为2632m³(标)/天,即706万t/年。

表3-14 我国已投产LNG工厂所用的液化工艺和规模

(续)

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1.我国LNG装置分布

我国大的天然气气源地为鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、四川盆地和柴达木盆地。图3-42为我国各地区投产的LNG装置数量,从图中可以看出,LNG装置主要集中在大的气源盆地及周边。华北地区的LNG装置数量最多,有22座,占装置总数的35%;西北地区LNG装置19座,占装置总数的31%;西南地区的LNG装置数量为9座,占装置总数的15%;这三个版块的总和占全部总LNG装置的81%。

图3-42 各地区投产的LNG装置数量

2.我国每年LNG装置的投产数量和产能

图3-43为我国各年度LNG装置的投产数量。2011年,我国投产的LNG数量最多,达到了14座;其次是2009年和2012年,分别为12座。而2008年和2010年也分别达到了6座和5座,总体呈增加的趋势。图3-44为我国每年投产的LNG规模。2005年,投产规模从2001年的30万m³(标)/天突增到150万m³(标)/天;2012年,投产规模从2011年的100万m³(标)/天突增到200万m³(标)/天;可以看出,投产规模总体趋势是上升的。图3-45为各年度投产的LNG装置总产能。由于单线产能增加,总产能的变化趋势明显与图3-43所示的投产数量的变化不同,尤其是2012年,尽管投产的LNG装置数量为12座,低于2011年11座,但其产能是2011年的2.6倍。

图3-43 各年度投产的LNG装置数量

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图3-44 各年度投产的LNG规模

图3-45 各年度投产的LNG总产能

表3-15 常用流程的总生产线数量和总产能

3.我国LNG装置所采用的工艺流程

图3-46为我国LNG装置所使用的液化工艺占总生产线的百分比。在比较中表3-14中列出的极不常用的流程,如高压射流流程未参与比较。使用得最多的单混合制冷剂流程SMR,为51%。其余依次为氮气膨胀流程、氮气和甲烷膨胀流程、天然气自膨胀流程、DMR流程和级联流程。由于中国的液化装置规模比较小,因此单循环流程使用得最多。图3-47为我国LNG装置所使用的液化工艺占总产能的百分比。至2012年投产的总产能中,75%是使用SMR流程的LNG装置生产出来的。表3-15是常用流程的总生产线数量和总产能。图3-48为历年采用的各流程液化规模。从图中可以看出,2008年以前,我国投产的LNG工厂较多采用的是带膨胀机的液化流程。2008～2010年,混合制冷剂液化流程所占比重上升,与带膨胀机的液化流程并重。2011～2012年,绝大部分LNG工厂采用了混合制冷剂液化流程。

图3-46 我国LNG装置所使用的液化工艺占总生产线的百分比

图3-47 我国LNG装置所使用的液化工艺占总产能的百分比

图3-48 历年采用的各流程液化规模

在我国已投产的液化装置中,所使用的膨胀工艺流程液化规模较小。其中氮气膨胀流程的液化规模范围为10万～25万m³(标)/天、氮气-甲烷膨胀流程的液化规模范围为2万～50万m³(标)/天;天然气自膨胀流程的液化规模范围为4万～10万m³(标)/天。而混合制冷剂可在较宽的流程液化范围内使用,所采用的SMR流程的液化规模范围为7万～150万m³(标)/天,DMR流程的液化规模范围为200万m³(标)/天。而级联流程曾被一液化规模为30万m³(标)/天的装置使用过一次,这是在2001年,当时由于技术和设备的原因,在如此小的液化装置上使用了级联流程。目前在湖北一500万m³(标)/天的装置上采用了此流程,此装置正在建设中。需要指出的是:以上所列的范围并不指各工艺所能使用的范围,同样的工艺随着设备的进步,可以使用于更大规模的液化装置。

在我国,因为所建设的均为小型装置,SMR流程由于其单位能耗低、流程设备少而得到最广泛的应用。今年一段时间内也将得到很多的应用。由于大型压缩机、燃气轮机和绕管式换热器等设备设计、建造能力弱,限制了大型流程中的设备国产化。目前,产能不高于30万t/年(110万m³(标)/天)的LNG装置,其设备已全部国产化。而产能高于30万t/年(110万m³(标)/天)的LNG装置,设备的国产化率只达到60%,需要进口的设备有冷箱、离心压缩机、大型膨胀机、大型低温泵。

需要指出的是:流程工艺不是一成不变的,流程工艺的选择取决于设备的能力。国外的工艺不能直接照搬来用于国内的LNG装置,尤其当采用国内的设备时。