LNG产业现状和发展趋势

田欣（西南石油大学应用技术学院）

张亚灵（中石油川东北气矿）

LNG 产业链是一条贯穿天然气产业全过程的资金庞大，技术密集的完整链系。 整个LNG 产业链大致可以分为三段。 第一段，LNG 产业链的上游，包括勘探、开发、净化、分离、液化等几个环节。 第二段，中游，包括装卸船运输，终端站（包括储罐和再气化设施）和供气主干管网的建设。 第三段，下游，即最终市场用户，包括联合循环电站，城市燃气公司，工业炉用户，工业园区和建筑物冷热电多联供的分布式能源站， 天然气作为汽车燃料的加气站用户，以及作为化工原料的用户等等。 这些用户，大部分是通过干线管网供气的， 也可以是通过LNG 冷储罐箱运–再气化供气的。

一、LNG 制冷方式

1、国内外LNG制冷方式

天然气在-162.5℃时发生相变，由气态转变为液态。 在低温下对其纯度要求较高，因此，天然气进入冷箱前，需注入甲醇，降低冷点除水，同时收集碳氢化合物和硫化氢，提高纯度。

关于深度冷冻，有三种方法：

①阶段循环制冷；

②混合式或称多组分制冷；

③膨胀压缩制冷。

如美国布鲁克林工厂的天然气液化， 采用两级膨胀压缩工艺。 天然气80%进膨胀机，20%进压缩机。 膨胀、压缩两机同轴。气体在膨胀机内压力降低，对外作功，用以带动压缩机，把进入压缩机的天然气压缩升压。 当进气压力为1.6Mpa 时，一、二级压缩机出口压力为1.9 Mpa 和2.8 Mpa。经过两级压缩后进入冷箱。在冷箱内， 一侧进膨胀后的天然气， 另一侧进经过压缩的天然气，两者进行换热，压缩气体温度降到-144.4K 时液化。液化成本为0.65 美元／10 亿Btu。 又如在我国吉林的一套天然气液化装置则采用天然气发动机作动力，带动氮气压缩机，加压了的氮气通过氮气透平膨胀机制冷，使天然气液化，该装置不产生尾气。 两装置分别采用了天然气润滑和氮气润滑的气体轴承透平膨胀机，具有国际先进水平。

2、LNG的冷能利用

冷能的利用主要是依靠LNG 与周围环境间的温度差和压力差，将高压低温的LNG 变为常压常温的天然气时，回收储存在LNG 中的能量。

液化天然气再气化时会放出很大的冷量， 其值大约为830kJ/kg。 通常这部分冷能在气化器中随海水或空气而散失，造成极大的能源浪费。 为此，通过特定的工艺技术可以回收冷能，从而达到节约能源、 提高经济效益的目的。 国外对LNG 冷能的利用已经展开了深入细致的研究，并在低温发电、冷冻食品与空气液化等方面已达到实用程度。 LNG 冷能的利用方式主要包括直接利用和间接利用两大类。 其中，直接利用主要包括空气液化分离、发电、轻烃分离、液态乙烯储库、冷冻仓库、制造液化CO2和干冰、海水淡化、空调和低温养殖、栽培等。 间接利用主要包括低温破碎、冷冻干燥、低温干燥、水和污染物处理与冷冻食品等。对于多功能LNG 接收终端，LNG 的气化量远大于发电所需的燃气量，多余的LNG 冷能可用于提高发电厂冷凝器的性能、低温发电等。 在低温空分厂中，利用LNG 冷能提供额外的冷量使N2 冷凝，降低N2 压缩机的动力要求。此外，LNG 冷能也可用于冷却空压机级间的冷却水；采用热电冷三联供，LNG 冷能利用率可达到60%～80%。

随着LNG 使用规模的不断扩大，LNG 冷能的利用市场前景巨大，充分利用LNG 的冷潜热是十分必要的。

二、LNG 的运输

液化天然气的安全运输是液化天然气产业链中的重要环节，起到承上启下的纽带作用。 目前，液化天然气的运输主要有管道、罐车和船舶三种方式，对液化天然气运输方式的特点及其存在的技术难点进行比较分析研究， 将有利于推动液化气产业健康稳步的发展，推进优质环保能源的广泛应用，为经济发展作出应有的贡献。

三、 LNG 接收终端

1、国内外LNG接收终端的现状

目前， 我国第一个LNG 接收终端深圳大鹏湾秤头角接收终端已成功建起，并于2006 年5 月底正式投产运营，澳大利亚为供应方。 广东省已开始建设6 座天然气发电厂，现有的燃油电厂将转变为LNG 电厂。 投资85×108 美元的惠州LNG 电厂是广东LNG 一体化项目的重要配套项目， 建成投产后将为惠州市及中国海洋石油总公司一壳牌南海石化项目提供电力保证。

2、国内外LNG接收终端的发展趋势和动向

国外LNG 接收终端建设和运作已有多年经验， 技术日趋成熟。 很多知名公司如壳牌(Shell)公司、BP 公司等，拥有海上运输、LNG 卸船系统、LNG 低温管道输送和蒸发气回收系统等一整套LNG 接收终端系统的设计、建造技术和运营经验。 在借鉴这些知名公司先进技术的基础上，充分考虑安全性、经济性和环保性，结合我国LNG 现有技术状况来建设LNG 接收终端。

到2020 年，国内累计建成的LNG 接收终端总接收规模将达到4250×105 t/a，主要分布在广东、福建、上海、浙江等地区。

四、对LNG 产业发展的建议

考虑到液化天然气整个产业链的巨大投资， 投资液化天然气项目应持慎重态度，且宜遵循：整体规划，合理布局；资源先行，市场导向；因地制宜，明确定位；遵循规律，适度竞争；多元引进，扩大储备。 此外，由于中国天然气市场还不成熟，大力发展液化天然气产业的同时，还需要逐步调整国内能源的比价关系，加强市场培育和市场监管。 总之， 随着我国对能源需求的不断增长，引进液化天然气将对优化我国的能源结构，有效解决供应安全和生态环境保护， 实现经济和社会的可持续发展都将发挥重要作用。

[1] 石玉美, 汪荣顺等. 液化天然气接收终端[J]. 石油与天然气化.2003，32(1).

[2] 钱伯章. 世界LNG 市场现状和发展趋势[ J] . 石化咨询,2003, 4( 5)∶18-22.