唐山LNG項目節(jié)能減排技術應用.pdf

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1、唐山LNG項目節(jié)能減排技術應用高暉(中石油京唐液化天然氣有限公司經(jīng)營計劃處,北京101100)摘要:唐山LNG在能源綜合利用上進行深化優(yōu)化,采取了系列節(jié)能減排技術。LNG儲罐選擇全容式混凝土頂儲罐;選擇再冷凝蒸發(fā)氣體的處理工藝,選用開架式海水汽化器與浸沒式氣化器相結合,在海水溫度允許的情況下,充分利用海水的熱能,減少化石能源的消耗,配套冷能利用系統(tǒng),對LNG優(yōu)質(zhì)冷能進行回收利用。關鍵詞:唐山LNG;再冷凝;開架式汽化器;冷能利用改革開放以來,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,工業(yè)規(guī)模顯著增長,能源消耗逐年增長,伴隨著工業(yè)生產(chǎn)的擴大和能

2、源過度開發(fā),實現(xiàn)能源綜合利用和提高能源利用率越來越得到國家的重視和社會的關注。國家“十二五規(guī)劃”明確提出了節(jié)能減排的目標,即到2015年,單位GDP二氧化碳排放降低17%l單位GDP能耗下降16%;非化石能源占一次能源消費比重提高3.1個百分點,從8.3%N11.4%;主要污染物排放總量減少8%3010%的目標?!笆濉币?guī)劃提出的約束性指標更加明確了國家節(jié)能減排的決心。因此,提高能源利用率十分必要。唐山LNG廣泛應用節(jié)能減排技術,降低了能源消耗量,減少污染物的排放量。1唐山LNG概況中石油京唐液化天然氣有限公司由中國石

3、油天然氣股份有限公司、北京控股集團有限公司、河北省天然氣集團公司三方投資建設的重點項目。三方合資比例分別為51%、29%、20%。中石油京唐液化天然氣有限公司負責項目的建設和運營。該項目由接收站工程、碼頭工程和站外配套工程組成,為寬430m、長1120m矩形,面積48.16xlO'm2。項目規(guī)模為650萬噸/年,分期建設,先期工程建設4座16萬立方米LNG儲罐和1座可靠泊船容量介于8~27萬立方米LNG船的專用卸船碼頭及站外配套工程,遠期預留4座16萬立方米儲罐用地和1個泊位。碼頭泊位長410米,棧橋長度1899米,凈寬

4、13.5米。2再冷凝工藝唐山LNG在蒸發(fā)氣體的處理工藝上,選擇再冷凝工藝,而沒有選擇直接輸出工藝。直接輸出工藝是將蒸發(fā)氣壓縮到外輸壓力后直接送至輸氣管網(wǎng),需要消耗大量壓縮功;而再冷凝工藝是將蒸發(fā)氣壓縮到某一中間壓力,然后與由低壓輸送泵從儲罐送出的LNG在再冷凝器中混合,由于LNG加壓后處于過冷狀態(tài),可以使蒸發(fā)氣再冷凝,冷凝后的LNG經(jīng)高壓輸送泵加壓輸送后氣化。因此,再冷凝工藝可以利用LNG冷量,利用部分LNG的冷能來冷凝蒸發(fā)氣,再經(jīng)過高壓輸送泵外輸,貧液LNG工況時,用于冷凝BOG的LNG最大量約為84.70t/11,約

5、占LNG總輸出量(495t/h)的17.11%,相當于回收冷量8.8x106kJ/h,富液工況時,用于冷凝BOG的LNG最大量約為106.00t/h,約占LNG總輸出量(549t/h)的19.30%,相當于回收冷量10.6×106k脅??蓪崿F(xiàn)年回收冷量770.9x108kJ/a?,減少BOG壓縮功的消耗,從而節(jié)省能量。3冷能利用工藝唐山LNG建有冷能利用設施,LNG具有深冷特性,儲存溫度為-16l℃,將LNG冷能用于空分裝置,建設一套液體總產(chǎn)量為600t/d的空分裝置,其中液氧300t/d、液氮290t/d、液氬10t/

6、d,利用LNG的數(shù)量為1200t/d~1800t/d。LNG冷能用于空氣分離裝置時,由于工藝溫度(一183%至一173℃)比LNG溫度(一162%還要低,與用于冷藏冷凍(一20%)、低溫發(fā)電(一40℃)、制取干冰(一下80%、低溫粉碎(一140。c)等場合相比,LNG的冷量火用得到最大程度的利用,是目前技術上最為合理的方式。這種冷能利用方式不但大大降低了生產(chǎn)液態(tài)空氣產(chǎn)品的能耗,而且降低了LNG氣化的成本,具有一定的經(jīng)濟性。在LNG氣化過程中,系統(tǒng)工藝溫度低,對LNG冷能的整體利用率高,節(jié)能效果顯著。由制冷原理可知,要求的

7、工藝溫度越低,常規(guī)制冷方式所消耗的能量越多,在到達一定的低溫區(qū)時,蒸發(fā)溫度每降低1K(開爾文),能耗要增加10%,此時利用LNG冷能的節(jié)能效果也就越明顯,冷量火用的利用率也高。因此應在盡可能低的溫度下利用冷能。冷能利用場所的溫度較高時,傳熱過程中未能加以利用的大量冷量火用白白損失。利用LNG冷能的600t/d的生產(chǎn)液體產(chǎn)品的空分裝置,將比同規(guī)模的常規(guī)空分裝置節(jié)電40%左右,同時,接收站用于空分裝置的LNG流量為50t/}l~75t/}l,而將50t/ll~75t/hLNG氣化所需要的熱負荷為10MW左右”1。冷能利用項目

8、可使接收站降低一部分氣化費用,相當于LNG冷能的利用率提高9%~14%。相當于該工程可節(jié)約能量7.39x107MJ~8.90x107MJ,約合2522.8~3038.9tee,占該項目綜合能耗的3.8~4.6%。在一期350x104t/a規(guī)模時,LNG冷能利用量70MW以上,占冷能總量的70%,平均每噸LNG冷能收益

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