LNG產業現狀和發展趨勢

田欣（西南石油大學應用技術學院）

張亞靈（中石油川東北氣礦）

LNG 產業鏈是一條貫穿天然氣產業全過程的資金龐大，技術密集的完整鏈系。 整個LNG 產業鏈大致可以分為三段。 第一段，LNG 產業鏈的上游，包括勘探、開發、凈化、分離、液化等幾個環節。 第二段，中游，包括裝卸船運輸，終端站（包括儲罐和再氣化設施）和供氣主干管網的建設。 第三段，下游，即最終市場用戶，包括聯合循環電站，城市燃氣公司，工業爐用戶，工業園區和建筑物冷熱電多聯供的分布式能源站， 天然氣作為汽車燃料的加氣站用戶，以及作為化工原料的用戶等等。 這些用戶，大部分是通過干線管網供氣的， 也可以是通過LNG 冷儲罐箱運–再氣化供氣的。

一、LNG 制冷方式

1、國內外LNG制冷方式

天然氣在-162.5℃時發生相變，由氣態轉變為液態。 在低溫下對其純度要求較高，因此，天然氣進入冷箱前，需注入甲醇，降低冷點除水，同時收集碳氫化合物和硫化氫，提高純度。

關于深度冷凍，有三種方法：

①階段循環制冷；

②混合式或稱多組分制冷；

③膨脹壓縮制冷。

如美國布魯克林工廠的天然氣液化， 采用兩級膨脹壓縮工藝。 天然氣80%進膨脹機，20%進壓縮機。 膨脹、壓縮兩機同軸。氣體在膨脹機內壓力降低，對外作功，用以帶動壓縮機，把進入壓縮機的天然氣壓縮升壓。 當進氣壓力為1.6Mpa 時，一、二級壓縮機出口壓力為1.9 Mpa 和2.8 Mpa。經過兩級壓縮后進入冷箱。在冷箱內， 一側進膨脹后的天然氣， 另一側進經過壓縮的天然氣，兩者進行換熱，壓縮氣體溫度降到-144.4K 時液化。液化成本為0.65 美元／10 億Btu。 又如在我國吉林的一套天然氣液化裝置則采用天然氣發動機作動力，帶動氮氣壓縮機，加壓了的氮氣通過氮氣透平膨脹機制冷，使天然氣液化，該裝置不產生尾氣。 兩裝置分別采用了天然氣潤滑和氮氣潤滑的氣體軸承透平膨脹機，具有國際先進水平。

2、LNG的冷能利用

冷能的利用主要是依靠LNG 與周圍環境間的溫度差和壓力差，將高壓低溫的LNG 變為常壓常溫的天然氣時，回收儲存在LNG 中的能量。

液化天然氣再氣化時會放出很大的冷量， 其值大約為830kJ/kg。 通常這部分冷能在氣化器中隨海水或空氣而散失，造成極大的能源浪費。 為此，通過特定的工藝技術可以回收冷能，從而達到節約能源、 提高經濟效益的目的。 國外對LNG 冷能的利用已經展開了深入細致的研究，并在低溫發電、冷凍食品與空氣液化等方面已達到實用程度。 LNG 冷能的利用方式主要包括直接利用和間接利用兩大類。 其中，直接利用主要包括空氣液化分離、發電、輕烴分離、液態乙烯儲庫、冷凍倉庫、制造液化CO2和干冰、海水淡化、空調和低溫養殖、栽培等。 間接利用主要包括低溫破碎、冷凍干燥、低溫干燥、水和污染物處理與冷凍食品等。對于多功能LNG 接收終端，LNG 的氣化量遠大于發電所需的燃氣量，多余的LNG 冷能可用于提高發電廠冷凝器的性能、低溫發電等。 在低溫空分廠中，利用LNG 冷能提供額外的冷量使N2 冷凝，降低N2 壓縮機的動力要求。此外，LNG 冷能也可用于冷卻空壓機級間的冷卻水；采用熱電冷三聯供，LNG 冷能利用率可達到60%～80%。

隨著LNG 使用規模的不斷擴大，LNG 冷能的利用市場前景巨大，充分利用LNG 的冷潛熱是十分必要的。

二、LNG 的運輸

液化天然氣的安全運輸是液化天然氣產業鏈中的重要環節，起到承上啟下的紐帶作用。 目前，液化天然氣的運輸主要有管道、罐車和船舶三種方式，對液化天然氣運輸方式的特點及其存在的技術難點進行比較分析研究， 將有利于推動液化氣產業健康穩步的發展，推進優質環保能源的廣泛應用，為經濟發展作出應有的貢獻。

三、 LNG 接收終端

1、國內外LNG接收終端的現狀

目前， 我國第一個LNG 接收終端深圳大鵬灣秤頭角接收終端已成功建起，并于2006 年5 月底正式投產運營，澳大利亞為供應方。 廣東省已開始建設6 座天然氣發電廠，現有的燃油電廠將轉變為LNG 電廠。 投資85×108 美元的惠州LNG 電廠是廣東LNG 一體化項目的重要配套項目， 建成投產后將為惠州市及中國海洋石油總公司一殼牌南海石化項目提供電力保證。

2、國內外LNG接收終端的發展趨勢和動向

國外LNG 接收終端建設和運作已有多年經驗， 技術日趨成熟。 很多知名公司如殼牌(Shell)公司、BP 公司等，擁有海上運輸、LNG 卸船系統、LNG 低溫管道輸送和蒸發氣回收系統等一整套LNG 接收終端系統的設計、建造技術和運營經驗。 在借鑒這些知名公司先進技術的基礎上，充分考慮安全性、經濟性和環保性，結合我國LNG 現有技術狀況來建設LNG 接收終端。

到2020 年，國內累計建成的LNG 接收終端總接收規模將達到4250×105 t/a，主要分布在廣東、福建、上海、浙江等地區。

四、對LNG 產業發展的建議

考慮到液化天然氣整個產業鏈的巨大投資， 投資液化天然氣項目應持慎重態度，且宜遵循：整體規劃，合理布局；資源先行，市場導向；因地制宜，明確定位；遵循規律，適度競爭；多元引進，擴大儲備。 此外，由于中國天然氣市場還不成熟，大力發展液化天然氣產業的同時，還需要逐步調整國內能源的比價關系，加強市場培育和市場監管。 總之， 隨著我國對能源需求的不斷增長，引進液化天然氣將對優化我國的能源結構，有效解決供應安全和生態環境保護， 實現經濟和社會的可持續發展都將發揮重要作用。

[1] 石玉美, 汪榮順等. 液化天然氣接收終端[J]. 石油與天然氣化.2003，32(1).

[2] 錢伯章. 世界LNG 市場現狀和發展趨勢[ J] . 石化咨詢,2003, 4( 5)∶18-22.