液化天然气储配站
分析报告
第一部分:关于建设LNG 储配站技术可行性分析
一、 LNG 的性质
二、 中国LNG 发展状况
三、 集团LNG 项目发展思路和建设背景
四、 LNG 系统简介
五、 LNG 储配站功能、储存方式、主要设备及工艺流程
六、 建站的可行性和必要性分析
第二部分:LNG 储配站运行成本分析
一、 不同规模的LNG 建站投资估算
二、 仓储运行成本估算
第三部分:LNG 物流配送
一、 LNG 运输槽车
二、 物流配送成本
三、 运输半径测算
第一部分:关于建设LNG 储配站技术可行性分析
一、液化天然气的性质
液化天然气(Liquefied Natural Gas 简称LNG ),就是将天然气从矿场开采出来后,经过净化、液化等环节变成液态(- 162℃,0.1 MPa)的天然气。天然气液化后体积缩小为原来的1/620,便于储存和运输。
LNG 的主要成分为甲烷,沸点是-162度,着火点650度,液态密度为0.425T/m³,气态密度为0.718Kg/m³,爆炸极限为5%---15%。
LNG 的获取示意图如下:
气态天然气------净化处理--------压缩升温--------冷冻处理-------节流膨胀-----LNG
二、中国LNG 发展状况
随着国内经济的快速发展以及对清洁能源的需求日益增多,LNG 以清洁、高效、经济等优势正逐步收到青睐。LNG 工业在国内已呈燎原之势,并且将会得到蓬勃的发展。中国政府已经在广州深圳大鹏建设年进口量370×104t 的LNG 接收站,福建湄州湾的年进口250×104t 的LNG 接收站也进入设计阶段。
中国的LNG 工厂:国内以河南绿能高科为首的不少厂家已生产LNG 或正在建设LNG 生产项目。20世纪90年代末,东海天然气早期开发利用,在上海建设了一座日处理为10万立方米的天然气事故调峰站。2001年,中原石油勘探局建造第一座生产型的液化天然气装置,日处理量为15万立方米。2002年新疆广汇集团开始建设一座处理量为150万立方米的LNG 工厂,储罐设计容量为3万立方米。(附表:我国LNG 加工厂)
2008年8月,南京港华公司投资建设的液化天然气(LNG )储配站在南京市栖霞区东湖村开工建设,占地面积达46亩,建成后的储配站除发挥备用气源应急调峰的作用,保障大部分用户的天然气安全供应外,还可解决“三大难题”:一是南京市城市天然气输配系统用气调峰,以及上游供气中断时的应急气源;二是为将来新用户和周边管道难以到达的区域供应天然气打下基础;三是为外购中华煤气LNG 等提供接收、储存、气化系统。
安彩LNG 厂情况:利用安彩母站西气东输气源,建设日生产量为10万方的LNG 液化加工厂,采用成都深冷技术,投资3500万,建有3个150m ³的低温储罐,能够储存3天的生产量,可以直接装LNG 槽车对外销售。
三、集团LNG 项目发展思路及建设背景:
2006年,集团确定了“以能源为主导,以地产为基础,致力发展绿色清洁能源”的总体战略目标,能源发展战略确定为“上抓源头、下占终端,中抓核心技术”的战略路线,为抢抓源头,为终端开发做好气源保障,建设LNG 储存周转库,大力发展液化天然气储存业务是集团战略发展的要求,可以为终端销售市场提供LNG 仓储供应,保证终端市场的气源稳定。
集团拟建设LNG 储配站的建站目的:
1、实现LNG 的储存、装卸,也可以将LNG 转化成CNG ,可以直接供CNG 子站,保证车用气终端市场的稳定气源。
2、与气源厂合作,对源头气源进行大量储存,在气源紧张的时候保证气源稳定。
3、可以实现对外销售,拓宽销售渠道。
4、可以作为城市管网的补充气源,作为冬季调峰气源。
5、建设LNG 小区气化站,在城市管网铺设不到的小区建设气化站,供应LNG 。
四、LNG 系统简介:
LNG 项目一般应包括下列的生产环节:
在天然气的生产液化厂和LNG 接收站均有LNG 的储存装卸装置,储存方式有常压储存、高压储存和常压---高压联合储存方式,技术成熟,工艺简单。
五、LNG 储配站:
1、LNG 储配站运行功能:
实现LNG 的储存、装卸、运输,以及LNG 转化成CNG 工艺,可直接销售配送LNG 和CNG 。
不论是工业用LNG 站还是民用LNG 站,不论是日常供气还是调峰供气,不论规模、容量大小,LNG 站都应有以下较完善的使用功能(措施) :卸车功能、储存功能、LNG 储罐增压功能、气化功能、气化器组相互切换功能、BOG 释放接收功能、紧急情况安全放空功能、异常情况紧急切断功能、LNG 泄漏(溢出) 后的处理功能等,还应具有LNG 装车功能,以保证异常情况LNG 的导出和生产经营需要。要据实际情况考虑是否设计BOG 再液化系统。
2、LNG 储存设备:
主要包括:带压低温储罐,低温输送泵,增压器,装卸设施,管线阀门,自控仪表,消防系统,回收系统,计量设施等。
CNG 转化设备 还包括气化器,集气罐,加气柱等设备。
主要设备介绍:
2-1LNG 储罐:
小型储罐,5-50立方米,常用于民用燃气汽化站,LNG 汽车加注站等 中型储罐,50-100立方米,常用于卫星式液化装置,工业燃气汽化站等,大型储罐,100-1000立方米,常用于小型LNG 生产装置。大型储罐,10000-40000立方米,常用于基本负荷型和调峰型液化装置。特大型储槽,40000-200000立方米,常用于LNG 接收站。
子母罐是指拥有多个(三个以上) 子罐并联组成的内罐,以满足低温液体贮存站大容量贮液的要求。多只子罐并列组装在一个大型外罐(即母罐) 之中。子罐通常为立式圆筒形,外罐为立式平底拱盖圆筒形。由于外罐形状尺寸过大等原因不耐外压而无法抽真空,外罐为常压罐。绝热方式为粉末(珠光砂) 堆积绝热。 子罐通常在压力容器制造厂制造完工后运抵现场吊装就位,外罐则加工成零部件运抵现场后,在现场组装。 单只子罐的几何容积通常在100~150m3之间,单只
子罐的容积不宜过大,过大会导致运输吊装困难。子罐的数量通常为3~7只,因此可以组建300~1750m3的大型贮槽。
2-2LNG 低温泵:LNG 泵是站内输送LNG 的关键设备,LNG 泵一般为多级泵,扬程可根据用户要求而定。选择范围为50m ~2000m ,以适应不同输气管网对压力的要求。在LNG 泵中,泵内容器和轴采用奥氏体不锈钢,泵体和叶轮采用铝合金。如需在高压下管输天然气,还应在蒸发器前配置外输泵进行增压。在泵初次运行和检修后投运之前,以及泵处于备用状态时,均需预冷或保冷。泵停运后如保冷不善,随着漏热量增加,泵内的LNG 逐渐蒸发,堵塞泵的流道,甚至使泵不能正常运行。
2-3LNG 气化器
按结构或热源不同,可分为板翅式、管壳式、中流式、开架式、浸没燃烧式及中间媒体式等多种。LNG 接收站多采用开架式水淋气化器和浸没燃烧气化器。前者以海水为加热介质。体积庞大,且需配置海水系统,故投资较高.占地面积较大,但运行成本低,且安全可·。对于基本负荷型供气要求,可采用多台并联运行。后者以终端蒸发气为燃料,采用燃烧加热。其优点是投资低,启动快。能迅速调节LNG 蒸发量.但运行成本高,通常只用于调峰。
2-4蒸发气压缩机
由于LNG 储罐在不同工况下有不同蒸发气量,故应将蒸发气压缩机分为两组。一组用于非卸船工况。一组用于卸船工况。通常采用往复式或离心式。前者适用于小气量及高压缩比.后者适用于大气量及中、低压缩比。
2-5再冷凝嚣
再冷凝器具有冷凝和分液两种作用。正常情况下使来自储罐内的蒸发气液化;当蒸发气量增加时。未冷凝的蒸发气分液后捧向火炬:当蒸发气量不足时.可引入少量外输气至再冷凝器,使其压力保持正常。
3、工艺流程,见图1:
从工艺流程图中可以看出,为保证LNG 储罐中的LNG 输出时保持一定的动力,设置了LNG 增压器(也可以设置LNG 低温泵) 。南方地区如果冬季最低气温在10℃以上,可以不设水浴气化器,直接利用空浴气化器即可输出符合要求的天然气(NG),建设费用也相应降低。实践证明,该工艺流程完全符合我国LNG 站的运行实际。
4、安全要求:
LNG 储配站储存LNG 是易燃易爆危险物品,在安全管理上要满足安全规范要求,采取安全措施,保证安全运行。
硬件设施方面除LNG 储罐本身具有的安全措施外,工艺管线中要设置安全阀、压力表、紧急切断阀、降压调节阀等安全措施;消防安全方面,要设置消防水池、消防水泵、LNG 储罐喷淋降温设施、LNG 泄漏导出防护设施。应设置可靠的防雷、防静电设施;设置必要的保冷措施和燃气加臭措施(民用户) 。此外,还要设置异常情况下的安全连锁系统。在做好安全防范措施的同时,重点要注意以下几种危险:
(1) 低温的危险性:人们通常认为天然气的密度比空气小,LNG 泄漏后可气化向空气飘散,较为安全。但事实远非如此,当LNG 泄漏后迅速蒸发,然后降至某一固定的蒸发速度。开始蒸发时其气体密度大于空气密度,在地面形成一个流动层,当温度上升至约-110℃以上时,蒸气与空气的混合物在温度上升过程中形成了密度小于空气的“云团”。同时,由于LNG 泄漏时的温度很低,其周围大气中的水蒸气被冷凝成“雾团”,然后,LNG 再进一步与空气混合过程完全气化。LNG 的低温危险性还能使相关设备脆性断裂和遇冷收缩,从而损坏设备和低温灼伤操作者。
(2) BOG 的危险性:虽然LNG 存在于绝热的储罐中,但外界传入的能量均能引起LNG 的蒸发,这就是BOG(蒸发气体) 。故要求LNG 储罐有一个极低的日蒸发
率,要求储罐本身设有合理的安全系统放空。否则,BOG 将大大增加,严重者使储罐内温度、压力上升过快,直至储罐破裂。
(3) 着火的危险性:天然气在空气中百分含量在5%-15%(体积%),遇明火可产生爆燃。因此,必须防止可燃物、点火源、氧化剂(空气) 这三个因素同时存在。
(4) 翻滚的危险性:通常,储罐内的LNG 长期静止将形成两个稳定的液相层,下层密度大于上层密度。当外界热量传入罐内时,两个液相层自发传质和传热并相互混合,液层表面也开始蒸发,下层由于吸收了上层的热量,而处于“过热”状态。当二液相层密度接近时,可在短时间内产生大量气体,使罐内压力急剧上升,这就是翻滚现象。
六、建站的可行性和必要性分析:
LNG 系统主要包括天然气预处理、天然气的低温液化、天然气的低温储存及天然气的气化和输出等,从技术角度分析,LNG 储运技术已经非常成熟,国内大型LNG 液化加工厂和接收站都有储存设施,建设LNG 储存装置,技术上是可行的,LNG 转化成CNG 技术也是成熟的。但在选择建站的时候在充分考虑其必要性。
1、建站选址要充分考虑终端市场开发布局、开发进度和市场的需要,考虑建站规模,建站的必要性和经济性。
2、要充分考虑当地气源状况及天然气管网铺设情况。
3、技术上可行,但建周转库会增加LNG 仓储成本,经济上要论证是否可行。
第二部分:LNG 储配站运行成本分析
一、不同规模的LNG 建站投资估算
由于暂时不能确定建站的具体规模,我们根据集团规划和发展要求,拟建设以下
估算依据:
1、联系陕西燃气设计院程工,给做了两份投资估算,储配规模分别为600m ³和3500m ³的建站投资。
2、联系张家港圣达因设备厂杨经理,咨询储配规模为5000m ³的投资估算。 3、150m ³低温储罐造价100万,100m ³储罐造价70万,50m ³槽车65万。 LNG 储配站的设计储配规模为600m ,设计为4台150m 的带压立式储罐,装车泵2台。
33LNG 储配站的设计总储配规模为3500m ,设计为2台1750m 的带压立式子母储罐,装车泵2
台。以下费用不含总图运输费用。
33
二、LNG 仓储运行成本估算
LNG 储配站运行成本包括固定资产折旧、管理运营成本、损耗和能耗等。
1、按日储气量5万方/日计算,年周转量为5万方/日*30日*12个月=1800万方/年。按日储气量10万方/日计算,年周转量为10万方/日*30日*12个月=3600万方/年
2、固定资产折旧按10年折旧,按建站投资2000万折旧,每年折旧200万。
4、建设1250m ³的储配站占地按30亩计算,每年租金2500元/亩*年,土地费用2500元/亩*年*30亩=7.5万/年。土地税金:30亩*667*6元/平方=12万/年。7.5万/年+12万/年=19.5万/年。
建设2500m ³的储配站占地按50亩计算,土地费用2500元/亩*年*50亩=12.5万/年。土地税金:50亩*667*6元/平方=20万/年。12.5万/年+20万/年=22.5万/年。
5、前期费用:办理充装证、消防手续、环评科研等前期手续费用20万。前期费用按10年摊销,每年2万。
6、损耗计算:储存损耗包括装卸过程中的放散,泄露损耗、放空损耗等。按损耗率0.1%计算,每方单价按2元计算,则年损耗费用为1800万方/年*0.1%*2元/m³=3.6万。
第三部分:LNG 物流配送
一、LNG 和CNG 槽车
LNG 槽车型号有38m ³、50m ³和52m ³的,50m ³的槽车价格为65万(不含车头), 承装约20吨,约28000m ³天然气,相当于7车CNG 槽车运输的天然气气量。
CNG 槽车承载量为4000m ³,压力为20MPa ,价格为140万(不含车头)。
二、物流配送成本
LNG 和CNG 运输成本测算比较:
LNG 槽车运费为0.05元/百公里*m³,CNG 槽车运费为0.3-0.4元/百公里*m³。 天然气的液化成本为0.8元/m³,压缩成本为0.25-0.3元/m³。
按LNG 价格为2900元/吨估算,则每m ³气价为2900元/吨/1400=2.07元/m³(1吨液态LNG 相当于1400方气相LNG )
从山西中联煤采购LNG ,至安阳运距大约300公里,运费为0.15元/方,则进气成本为2.22元/方。
CNG 运本输成测算:从山西中联煤采购CNG 价格为1.26元/方,加上运费0.9-1.2元/方,则进气成本为2.16-2.46元/方。
从濮阳绿能高科采购气源,到安价格为2.15元/方。
分析:从测算结果看,LNG 长距离运输占有优势,运输量大,运费便宜,但液化成本较高,而CNG 价格虽便宜,但运费高,每车运量仅4000m ³。
利用LNG 槽车,直接输入城市供气管网,补充调峰供气,需要费用和供气价格,可以由具体经营公司与供气单位洽谈,在成本价基础上增加利润。
三、动态运输半径测算
依据经验值,LNG 最佳运输半径为1000公里,CNG 最佳运输半径为200米。考虑以现价测定动态运输半径,需了解不同地区的LNG 销售价格。 新疆广汇的LNG 采用驿站运输方式可以运至广州深圳。
液化天然气储配站
分析报告
第一部分:关于建设LNG 储配站技术可行性分析
一、 LNG 的性质
二、 中国LNG 发展状况
三、 集团LNG 项目发展思路和建设背景
四、 LNG 系统简介
五、 LNG 储配站功能、储存方式、主要设备及工艺流程
六、 建站的可行性和必要性分析
第二部分:LNG 储配站运行成本分析
一、 不同规模的LNG 建站投资估算
二、 仓储运行成本估算
第三部分:LNG 物流配送
一、 LNG 运输槽车
二、 物流配送成本
三、 运输半径测算
第一部分:关于建设LNG 储配站技术可行性分析
一、液化天然气的性质
液化天然气(Liquefied Natural Gas 简称LNG ),就是将天然气从矿场开采出来后,经过净化、液化等环节变成液态(- 162℃,0.1 MPa)的天然气。天然气液化后体积缩小为原来的1/620,便于储存和运输。
LNG 的主要成分为甲烷,沸点是-162度,着火点650度,液态密度为0.425T/m³,气态密度为0.718Kg/m³,爆炸极限为5%---15%。
LNG 的获取示意图如下:
气态天然气------净化处理--------压缩升温--------冷冻处理-------节流膨胀-----LNG
二、中国LNG 发展状况
随着国内经济的快速发展以及对清洁能源的需求日益增多,LNG 以清洁、高效、经济等优势正逐步收到青睐。LNG 工业在国内已呈燎原之势,并且将会得到蓬勃的发展。中国政府已经在广州深圳大鹏建设年进口量370×104t 的LNG 接收站,福建湄州湾的年进口250×104t 的LNG 接收站也进入设计阶段。
中国的LNG 工厂:国内以河南绿能高科为首的不少厂家已生产LNG 或正在建设LNG 生产项目。20世纪90年代末,东海天然气早期开发利用,在上海建设了一座日处理为10万立方米的天然气事故调峰站。2001年,中原石油勘探局建造第一座生产型的液化天然气装置,日处理量为15万立方米。2002年新疆广汇集团开始建设一座处理量为150万立方米的LNG 工厂,储罐设计容量为3万立方米。(附表:我国LNG 加工厂)
2008年8月,南京港华公司投资建设的液化天然气(LNG )储配站在南京市栖霞区东湖村开工建设,占地面积达46亩,建成后的储配站除发挥备用气源应急调峰的作用,保障大部分用户的天然气安全供应外,还可解决“三大难题”:一是南京市城市天然气输配系统用气调峰,以及上游供气中断时的应急气源;二是为将来新用户和周边管道难以到达的区域供应天然气打下基础;三是为外购中华煤气LNG 等提供接收、储存、气化系统。
安彩LNG 厂情况:利用安彩母站西气东输气源,建设日生产量为10万方的LNG 液化加工厂,采用成都深冷技术,投资3500万,建有3个150m ³的低温储罐,能够储存3天的生产量,可以直接装LNG 槽车对外销售。
三、集团LNG 项目发展思路及建设背景:
2006年,集团确定了“以能源为主导,以地产为基础,致力发展绿色清洁能源”的总体战略目标,能源发展战略确定为“上抓源头、下占终端,中抓核心技术”的战略路线,为抢抓源头,为终端开发做好气源保障,建设LNG 储存周转库,大力发展液化天然气储存业务是集团战略发展的要求,可以为终端销售市场提供LNG 仓储供应,保证终端市场的气源稳定。
集团拟建设LNG 储配站的建站目的:
1、实现LNG 的储存、装卸,也可以将LNG 转化成CNG ,可以直接供CNG 子站,保证车用气终端市场的稳定气源。
2、与气源厂合作,对源头气源进行大量储存,在气源紧张的时候保证气源稳定。
3、可以实现对外销售,拓宽销售渠道。
4、可以作为城市管网的补充气源,作为冬季调峰气源。
5、建设LNG 小区气化站,在城市管网铺设不到的小区建设气化站,供应LNG 。
四、LNG 系统简介:
LNG 项目一般应包括下列的生产环节:
在天然气的生产液化厂和LNG 接收站均有LNG 的储存装卸装置,储存方式有常压储存、高压储存和常压---高压联合储存方式,技术成熟,工艺简单。
五、LNG 储配站:
1、LNG 储配站运行功能:
实现LNG 的储存、装卸、运输,以及LNG 转化成CNG 工艺,可直接销售配送LNG 和CNG 。
不论是工业用LNG 站还是民用LNG 站,不论是日常供气还是调峰供气,不论规模、容量大小,LNG 站都应有以下较完善的使用功能(措施) :卸车功能、储存功能、LNG 储罐增压功能、气化功能、气化器组相互切换功能、BOG 释放接收功能、紧急情况安全放空功能、异常情况紧急切断功能、LNG 泄漏(溢出) 后的处理功能等,还应具有LNG 装车功能,以保证异常情况LNG 的导出和生产经营需要。要据实际情况考虑是否设计BOG 再液化系统。
2、LNG 储存设备:
主要包括:带压低温储罐,低温输送泵,增压器,装卸设施,管线阀门,自控仪表,消防系统,回收系统,计量设施等。
CNG 转化设备 还包括气化器,集气罐,加气柱等设备。
主要设备介绍:
2-1LNG 储罐:
小型储罐,5-50立方米,常用于民用燃气汽化站,LNG 汽车加注站等 中型储罐,50-100立方米,常用于卫星式液化装置,工业燃气汽化站等,大型储罐,100-1000立方米,常用于小型LNG 生产装置。大型储罐,10000-40000立方米,常用于基本负荷型和调峰型液化装置。特大型储槽,40000-200000立方米,常用于LNG 接收站。
子母罐是指拥有多个(三个以上) 子罐并联组成的内罐,以满足低温液体贮存站大容量贮液的要求。多只子罐并列组装在一个大型外罐(即母罐) 之中。子罐通常为立式圆筒形,外罐为立式平底拱盖圆筒形。由于外罐形状尺寸过大等原因不耐外压而无法抽真空,外罐为常压罐。绝热方式为粉末(珠光砂) 堆积绝热。 子罐通常在压力容器制造厂制造完工后运抵现场吊装就位,外罐则加工成零部件运抵现场后,在现场组装。 单只子罐的几何容积通常在100~150m3之间,单只
子罐的容积不宜过大,过大会导致运输吊装困难。子罐的数量通常为3~7只,因此可以组建300~1750m3的大型贮槽。
2-2LNG 低温泵:LNG 泵是站内输送LNG 的关键设备,LNG 泵一般为多级泵,扬程可根据用户要求而定。选择范围为50m ~2000m ,以适应不同输气管网对压力的要求。在LNG 泵中,泵内容器和轴采用奥氏体不锈钢,泵体和叶轮采用铝合金。如需在高压下管输天然气,还应在蒸发器前配置外输泵进行增压。在泵初次运行和检修后投运之前,以及泵处于备用状态时,均需预冷或保冷。泵停运后如保冷不善,随着漏热量增加,泵内的LNG 逐渐蒸发,堵塞泵的流道,甚至使泵不能正常运行。
2-3LNG 气化器
按结构或热源不同,可分为板翅式、管壳式、中流式、开架式、浸没燃烧式及中间媒体式等多种。LNG 接收站多采用开架式水淋气化器和浸没燃烧气化器。前者以海水为加热介质。体积庞大,且需配置海水系统,故投资较高.占地面积较大,但运行成本低,且安全可·。对于基本负荷型供气要求,可采用多台并联运行。后者以终端蒸发气为燃料,采用燃烧加热。其优点是投资低,启动快。能迅速调节LNG 蒸发量.但运行成本高,通常只用于调峰。
2-4蒸发气压缩机
由于LNG 储罐在不同工况下有不同蒸发气量,故应将蒸发气压缩机分为两组。一组用于非卸船工况。一组用于卸船工况。通常采用往复式或离心式。前者适用于小气量及高压缩比.后者适用于大气量及中、低压缩比。
2-5再冷凝嚣
再冷凝器具有冷凝和分液两种作用。正常情况下使来自储罐内的蒸发气液化;当蒸发气量增加时。未冷凝的蒸发气分液后捧向火炬:当蒸发气量不足时.可引入少量外输气至再冷凝器,使其压力保持正常。
3、工艺流程,见图1:
从工艺流程图中可以看出,为保证LNG 储罐中的LNG 输出时保持一定的动力,设置了LNG 增压器(也可以设置LNG 低温泵) 。南方地区如果冬季最低气温在10℃以上,可以不设水浴气化器,直接利用空浴气化器即可输出符合要求的天然气(NG),建设费用也相应降低。实践证明,该工艺流程完全符合我国LNG 站的运行实际。
4、安全要求:
LNG 储配站储存LNG 是易燃易爆危险物品,在安全管理上要满足安全规范要求,采取安全措施,保证安全运行。
硬件设施方面除LNG 储罐本身具有的安全措施外,工艺管线中要设置安全阀、压力表、紧急切断阀、降压调节阀等安全措施;消防安全方面,要设置消防水池、消防水泵、LNG 储罐喷淋降温设施、LNG 泄漏导出防护设施。应设置可靠的防雷、防静电设施;设置必要的保冷措施和燃气加臭措施(民用户) 。此外,还要设置异常情况下的安全连锁系统。在做好安全防范措施的同时,重点要注意以下几种危险:
(1) 低温的危险性:人们通常认为天然气的密度比空气小,LNG 泄漏后可气化向空气飘散,较为安全。但事实远非如此,当LNG 泄漏后迅速蒸发,然后降至某一固定的蒸发速度。开始蒸发时其气体密度大于空气密度,在地面形成一个流动层,当温度上升至约-110℃以上时,蒸气与空气的混合物在温度上升过程中形成了密度小于空气的“云团”。同时,由于LNG 泄漏时的温度很低,其周围大气中的水蒸气被冷凝成“雾团”,然后,LNG 再进一步与空气混合过程完全气化。LNG 的低温危险性还能使相关设备脆性断裂和遇冷收缩,从而损坏设备和低温灼伤操作者。
(2) BOG 的危险性:虽然LNG 存在于绝热的储罐中,但外界传入的能量均能引起LNG 的蒸发,这就是BOG(蒸发气体) 。故要求LNG 储罐有一个极低的日蒸发
率,要求储罐本身设有合理的安全系统放空。否则,BOG 将大大增加,严重者使储罐内温度、压力上升过快,直至储罐破裂。
(3) 着火的危险性:天然气在空气中百分含量在5%-15%(体积%),遇明火可产生爆燃。因此,必须防止可燃物、点火源、氧化剂(空气) 这三个因素同时存在。
(4) 翻滚的危险性:通常,储罐内的LNG 长期静止将形成两个稳定的液相层,下层密度大于上层密度。当外界热量传入罐内时,两个液相层自发传质和传热并相互混合,液层表面也开始蒸发,下层由于吸收了上层的热量,而处于“过热”状态。当二液相层密度接近时,可在短时间内产生大量气体,使罐内压力急剧上升,这就是翻滚现象。
六、建站的可行性和必要性分析:
LNG 系统主要包括天然气预处理、天然气的低温液化、天然气的低温储存及天然气的气化和输出等,从技术角度分析,LNG 储运技术已经非常成熟,国内大型LNG 液化加工厂和接收站都有储存设施,建设LNG 储存装置,技术上是可行的,LNG 转化成CNG 技术也是成熟的。但在选择建站的时候在充分考虑其必要性。
1、建站选址要充分考虑终端市场开发布局、开发进度和市场的需要,考虑建站规模,建站的必要性和经济性。
2、要充分考虑当地气源状况及天然气管网铺设情况。
3、技术上可行,但建周转库会增加LNG 仓储成本,经济上要论证是否可行。
第二部分:LNG 储配站运行成本分析
一、不同规模的LNG 建站投资估算
由于暂时不能确定建站的具体规模,我们根据集团规划和发展要求,拟建设以下
估算依据:
1、联系陕西燃气设计院程工,给做了两份投资估算,储配规模分别为600m ³和3500m ³的建站投资。
2、联系张家港圣达因设备厂杨经理,咨询储配规模为5000m ³的投资估算。 3、150m ³低温储罐造价100万,100m ³储罐造价70万,50m ³槽车65万。 LNG 储配站的设计储配规模为600m ,设计为4台150m 的带压立式储罐,装车泵2台。
33LNG 储配站的设计总储配规模为3500m ,设计为2台1750m 的带压立式子母储罐,装车泵2
台。以下费用不含总图运输费用。
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二、LNG 仓储运行成本估算
LNG 储配站运行成本包括固定资产折旧、管理运营成本、损耗和能耗等。
1、按日储气量5万方/日计算,年周转量为5万方/日*30日*12个月=1800万方/年。按日储气量10万方/日计算,年周转量为10万方/日*30日*12个月=3600万方/年
2、固定资产折旧按10年折旧,按建站投资2000万折旧,每年折旧200万。
4、建设1250m ³的储配站占地按30亩计算,每年租金2500元/亩*年,土地费用2500元/亩*年*30亩=7.5万/年。土地税金:30亩*667*6元/平方=12万/年。7.5万/年+12万/年=19.5万/年。
建设2500m ³的储配站占地按50亩计算,土地费用2500元/亩*年*50亩=12.5万/年。土地税金:50亩*667*6元/平方=20万/年。12.5万/年+20万/年=22.5万/年。
5、前期费用:办理充装证、消防手续、环评科研等前期手续费用20万。前期费用按10年摊销,每年2万。
6、损耗计算:储存损耗包括装卸过程中的放散,泄露损耗、放空损耗等。按损耗率0.1%计算,每方单价按2元计算,则年损耗费用为1800万方/年*0.1%*2元/m³=3.6万。
第三部分:LNG 物流配送
一、LNG 和CNG 槽车
LNG 槽车型号有38m ³、50m ³和52m ³的,50m ³的槽车价格为65万(不含车头), 承装约20吨,约28000m ³天然气,相当于7车CNG 槽车运输的天然气气量。
CNG 槽车承载量为4000m ³,压力为20MPa ,价格为140万(不含车头)。
二、物流配送成本
LNG 和CNG 运输成本测算比较:
LNG 槽车运费为0.05元/百公里*m³,CNG 槽车运费为0.3-0.4元/百公里*m³。 天然气的液化成本为0.8元/m³,压缩成本为0.25-0.3元/m³。
按LNG 价格为2900元/吨估算,则每m ³气价为2900元/吨/1400=2.07元/m³(1吨液态LNG 相当于1400方气相LNG )
从山西中联煤采购LNG ,至安阳运距大约300公里,运费为0.15元/方,则进气成本为2.22元/方。
CNG 运本输成测算:从山西中联煤采购CNG 价格为1.26元/方,加上运费0.9-1.2元/方,则进气成本为2.16-2.46元/方。
从濮阳绿能高科采购气源,到安价格为2.15元/方。
分析:从测算结果看,LNG 长距离运输占有优势,运输量大,运费便宜,但液化成本较高,而CNG 价格虽便宜,但运费高,每车运量仅4000m ³。
利用LNG 槽车,直接输入城市供气管网,补充调峰供气,需要费用和供气价格,可以由具体经营公司与供气单位洽谈,在成本价基础上增加利润。
三、动态运输半径测算
依据经验值,LNG 最佳运输半径为1000公里,CNG 最佳运输半径为200米。考虑以现价测定动态运输半径,需了解不同地区的LNG 销售价格。 新疆广汇的LNG 采用驿站运输方式可以运至广州深圳。