一、LNG小區(qū)氣化在中國(guó)的崛起
如果說(shuō)20世紀(jì)的80年代至90年代是中國(guó)的LPG小區(qū)氣化的年代的話，那么21世紀(jì)的頭10年至20年將是中國(guó)的LNG小區(qū)氣化的年代；中國(guó)LPG小區(qū)氣化的發(fā)源地在廣東深圳，中國(guó)LNG小區(qū)氣化的發(fā)源地應(yīng)該在山東淄博。廣東LPG小區(qū)氣化的氣源主要靠海外進(jìn)口，山東LNG小區(qū)氣化的氣源目前主要靠河南濮陽(yáng)LNG生產(chǎn)廠，將來(lái)會(huì)有更多的氣源途徑。
本工程為國(guó)內(nèi)第一個(gè)對(duì)液化天然氣進(jìn)行卸車、儲(chǔ)存、氣化的氣化站設(shè)計(jì)項(xiàng)目。液化天然氣由低溫槽車從中原油田運(yùn)至淄博氣化站。
淄博項(xiàng)目自1999年6月開(kāi)始設(shè)計(jì)，于2000年1月完成；淄博煤氣公司于2000年1月開(kāi)始施工，于2000年10月建成采用LNG試開(kāi)車，并于2001年12月2日投入LNG供氣，是國(guó)內(nèi)第一座液化天然氣氣化站，也是亞洲最大的液化天然氣氣化站，天然氣全部供應(yīng)工業(yè)用戶，設(shè)計(jì)能力為12萬(wàn)Nm3/d。
青島金家?guī)XLNG小區(qū)氣化站
金家?guī)X項(xiàng)目自2000年6月開(kāi)始設(shè)計(jì)，于2001年1月完成；青島煤氣公司于2001年1月開(kāi)始施工，于2002年2月建成試開(kāi)車，一次成功，是國(guó)內(nèi)第一座民用液化天然氣氣化站，，設(shè)計(jì)能力為2萬(wàn)Nm3/d。
廣東龍川LNG小區(qū)氣化站工程
龍川LNG氣化站的設(shè)計(jì)、建設(shè)周期短，從設(shè)計(jì)到落成只用了不到一年時(shí)間，今年5月23日已舉行了落成典禮。設(shè)計(jì)能力1萬(wàn)Nm3/d。
雖然龍川站的LNG目前來(lái)自河南濮陽(yáng)，但其經(jīng)營(yíng)者的目光是在深圳。一旦深圳的LNG接受站建成，龍川將是收益者。
龍川LNG氣化站工程是青島化工設(shè)計(jì)院管理性總承包項(xiàng)目。
在中國(guó)，目前正在籌建和即將投入運(yùn)行的LNG氣化站有河南的商丘、江蘇的姜堰和沭陽(yáng)、山東的坊子、浙江的蘇州、北京的密云、安徽的蚌埠；正在規(guī)劃設(shè)計(jì)的有浙江的余姚、江西的九江、山東的濰坊、平度、青州以及福建的廈門等城市；據(jù)說(shuō)上海通達(dá)能源公司在完成了廣東龍川LNG氣化站建設(shè)之后，還要在廣東的陽(yáng)江、惠東、汕尾等城市投資建設(shè)LNG小區(qū)氣化站。
看來(lái)，最近在中國(guó)山東掀起的LNG小區(qū)氣化熱，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)時(shí)在中國(guó)廣東掀起的LPG小區(qū)氣化熱，比日本在20世紀(jì)70年代的發(fā)展速度還快，不管是建設(shè)規(guī)模，還是建設(shè)速度，還有它的建設(shè)組織形式和人們的關(guān)心影響程度都是廣東LPG小區(qū)氣化無(wú)可比擬的。
二、世界性的天然氣轉(zhuǎn)換工程必將到來(lái)
隨著時(shí)代的進(jìn)步，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的要求，煤制氣的缺點(diǎn)越來(lái)越多地全面暴露，先進(jìn)的國(guó)家早在20世紀(jì)50年代、60年代、70年代、80年代、90年代相繼淘汰煤制氣，石油制氣又存在許多克服不了的缺點(diǎn)，液化石油氣將會(huì)隨著未來(lái)石油的枯竭而變成過(guò)渡性的能源，用天然氣取代其它所有的能源的世界性天然氣轉(zhuǎn)換工程將成為一種燃?xì)饽茉锤锩l(fā)展的必然。
部分國(guó)家天然氣轉(zhuǎn)換時(shí)間表 國(guó)家 實(shí)現(xiàn)天然氣轉(zhuǎn)換時(shí)（年） 氣源 美 國(guó) 1945-1958 管道天然氣為主 前蘇聯(lián) 1948-1960 管道天然氣為主 英 國(guó) 1964-1977 前期用LNG，后期以管道天然氣為主 法 國(guó) 1962-1982 LNG與管道天然氣結(jié)合 德 國(guó) 1960-1970 管道天然氣為主，少量LNG 澳大利亞 1976-1986 管道天然氣 日 本 1969-1998 全部LNG供應(yīng)
天然氣的利用途徑可采取管道輸送和液化后用船運(yùn)輸、公路槽車和鐵路槽車運(yùn)輸多種途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。長(zhǎng)輸管道輸送受到鋪設(shè)管道需要穿過(guò)崇山峻嶺、農(nóng)田村莊以及征用村鎮(zhèn)土地賠償費(fèi)用等限制，超過(guò)一定長(zhǎng)距離，從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)考慮是很不合算的。而將天然氣液化后用大船（13.5萬(wàn)立方米）通過(guò)海上運(yùn)輸，送至城市邊沿建設(shè)的LNG接收基地是非常經(jīng)濟(jì)合算的事。LNG在美國(guó)、歐洲、日本早就得到廣泛的應(yīng)用，而日本是世界上使用LNG最成功的國(guó)家，年用量達(dá)到了5000萬(wàn)噸，占世界LNG貿(mào)易量8000萬(wàn)噸的62.5%。亞洲的日本、韓國(guó)和臺(tái)灣地區(qū)LNG消費(fèi)數(shù)量，占了世界總消費(fèi)量的四分之三還多。
中國(guó)廣東300萬(wàn)噸LNG項(xiàng)目的上馬以及福建200萬(wàn)噸LNG項(xiàng)目的籌建，加上印度LNG項(xiàng)目的上馬，以及臺(tái)灣地區(qū)東鼎LNG接收基地的建成，亞洲的LNG用量又會(huì)大輻度的上升。
三、世界LNG工業(yè)的發(fā)展
天然氣的主要成分為甲烷，是永久性的氣體，在常溫下不能用壓縮的辦法將其液化，只有在低溫下(-162度)才能變成液體。20世紀(jì)20年代以來(lái)，隨著深冷工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，使大量的天然氣液化成為可能。
1910年，美國(guó)開(kāi)始了工業(yè)規(guī)模的天然氣液化。1917年卡波特（Cabot）獲得了第一個(gè)有關(guān)天然氣液化、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)拿绹?guó)專利，同年在美國(guó)的西弗吉利亞地區(qū)建起了世界上第一家液化甲烷工廠，進(jìn)行甲烷液化生產(chǎn)。
1937年，英國(guó)的埃吉湯（Egerton）提出用液化天然氣調(diào)節(jié)城市供氣中的高峰負(fù)荷，將天然氣液化并儲(chǔ)存，供冬季供氣高峰負(fù)荷和應(yīng)急事故時(shí)的供應(yīng)。1999年底投產(chǎn)的由法國(guó)索菲燃?xì)夤こ坦編椭ㄔO(shè)的，設(shè)計(jì)能力日產(chǎn)12萬(wàn)立方米的上海浦東LNG生產(chǎn)廠，便是我國(guó)首座采用LNG技術(shù)的天然氣備用/調(diào)峰站。
1955年，美國(guó)康斯托克國(guó)際甲烷公司，致力于研究跨海運(yùn)輸液化天然氣的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。
1957年，英國(guó)氣體公司決定和康斯托克公司簽訂合同，引進(jìn)液化天然氣補(bǔ)充城市煤氣供應(yīng)之不足，并在英國(guó)的坎威爾島上建起世界上第一個(gè)液化天然氣接收基地，用于儲(chǔ)存引進(jìn)的液化天然氣。
1959年，美國(guó)康斯托克國(guó)際甲烷公司建造了世界上第一艘液化天然氣運(yùn)輸船“甲烷先鋒”號(hào)，于次年的1月28日至2月20日運(yùn)載了2200噸的液化天然氣從美國(guó)的路易斯安那州的查理斯湖出發(fā)，航行至英國(guó)的坎威爾島接收基地，標(biāo)志著世界液化天然氣工業(yè)的誕生。
1960年，英國(guó)殼牌購(gòu)買了該公司40%的股份，“甲烷先鋒”號(hào)運(yùn)輸船于1964年投入了由阿爾及利亞至英國(guó)的LNG運(yùn)輸業(yè)務(wù)，使世界LNG商業(yè)貿(mào)易迅速地發(fā)展起來(lái)。
目前中國(guó)興起的LNG小區(qū)氣化熱潮將隨著國(guó)內(nèi)LNG液化廠的不斷出現(xiàn)，以及沿海進(jìn)口LNG接收基地的增加，將會(huì)大大地推動(dòng)中國(guó)LNG工業(yè)的起步和世界LNG工業(yè)的迅速發(fā)展。
四、LNG小區(qū)氣化的寬廣前景
據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，到1998年底止，全世界已有115座LNG衛(wèi)星站投入運(yùn)行，日本就有50多個(gè)LNG衛(wèi)星站。
LNG小區(qū)氣化站的發(fā)展具有寬廣的前途是基于：
第一、其氣源LNG是將天然氣液化縮小600多倍的液體，可在公路、鐵路、海上通過(guò)汽車槽車、火車槽車和輪船進(jìn)行靈活高效的運(yùn)輸；
第二、LNG小區(qū)氣化站建設(shè)投資省、見(jiàn)效快、方式靈活；
第三、LNG的氣化成本遠(yuǎn)比LPG氣化成本低，經(jīng)濟(jì)合算；
第四、與LPG比較，安全可靠，其氣相密度0.747Kg/m3，比空氣輕，稍有泄露，即可隨空氣逸散，其著火點(diǎn)為650℃，比LPG的560℃要低，其爆炸極限為5%- 15%，比LPG的1%-15%要窄，使用起來(lái)會(huì)更安全。
第五、LNG的主要成份為甲烷，燃燒后排出的二氧化碳比LPG少3-4倍，減少了溫室效應(yīng)，是非常理想的民用燃料、工業(yè)燃料、發(fā)電燃料、車用燃料。
第六、LNG小區(qū)氣化工藝流程簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，建設(shè)城市LNG衛(wèi)星站可作為城市供氣主要設(shè)施，又可以作為城市供氣調(diào)峰設(shè)施，可成為與管道天然氣對(duì)接之后的調(diào)峰和儲(chǔ)存設(shè)施。
隨著國(guó)內(nèi)液化天然氣生產(chǎn)廠和進(jìn)口LNG接收基地的不斷出現(xiàn)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)改革開(kāi)放的步伐加快，廣大城市居民生活水平的提高，在中國(guó)的許多中小城市建設(shè)3至5萬(wàn)戶、8至10萬(wàn)戶規(guī)模的LNG小區(qū)氣化來(lái)滿足人民生活用氣和商業(yè)用氣成為可能和現(xiàn)實(shí)。
上海浦東日產(chǎn)10萬(wàn)米3LNG生產(chǎn)廠同時(shí)又是調(diào)峰和事故氣源的LNG氣化站于2000年4月10日年底投產(chǎn)運(yùn)行；河南中原油田濮陽(yáng)日產(chǎn)15萬(wàn)米3的LNG液化廠于2001年11月份投產(chǎn)；新疆廣匯集團(tuán)正在新疆吐哈油田建設(shè)一個(gè)日產(chǎn)150萬(wàn)米3的LNG液化廠，計(jì)劃于2003年10月份投入生產(chǎn)，最近美國(guó)一家公司準(zhǔn)備投資1.2億美元與中原油田綠能高科合作在內(nèi)蒙建一個(gè)150萬(wàn)米3/天的LNG液化廠，到2005年廣東深圳稱頭角300萬(wàn)噸/年的LNG接收基地建成以及福建中國(guó)第二個(gè)進(jìn)口200萬(wàn)噸LNG接收基地建成之后，都將成為21世紀(jì)頭10年和第二個(gè)10年發(fā)展LNG小區(qū)氣化提供了可靠的氣源保證。
我國(guó)的四川簡(jiǎn)陽(yáng)空分設(shè)備集團(tuán)有限責(zé)任公司和張家港市化工機(jī)械有限公司生產(chǎn)低溫設(shè)備已有20多年的歷史，江蘇張家港市圣達(dá)因化工機(jī)械有限公司已形成系列化LNG設(shè)備生產(chǎn)能力，為我國(guó)發(fā)展LNG工業(yè)提供了可靠的儲(chǔ)存和運(yùn)輸設(shè)備，對(duì)加快我國(guó)LNG生產(chǎn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化以及加速我國(guó)的LNG小區(qū)氣化設(shè)備國(guó)產(chǎn)化都具有很大的推動(dòng)作用。
五、LNG小區(qū)氣化的工藝與設(shè)備
LNG小區(qū)氣化站工藝流程簡(jiǎn)述：
LNG氣化站工藝在國(guó)外十分成熟，而在中國(guó)則剛剛開(kāi)始。LNG由低溫槽車運(yùn)至氣化站，在卸車臺(tái)利用槽車自帶的增壓器對(duì)槽車儲(chǔ)罐加壓，利用壓差將LNG送入LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)存。氣化時(shí)通過(guò)儲(chǔ)罐增壓器將LNG增壓，然后自流進(jìn)入空浴式氣化器，LNG發(fā)生相變，成為氣態(tài)天然氣，夏季直接去管網(wǎng)，冬季經(jīng)水浴式加熱，再去管網(wǎng)。
LNG站工藝設(shè)備與設(shè)施
結(jié)構(gòu)形式: 立式金屬單罐
最高工作壓力: 0.5MPa；
最低工作溫度： -196℃；
單臺(tái)凈幾何容積：100m3；
內(nèi)罐直徑: φ3000；
外罐直徑： φ3500；
內(nèi)罐材質(zhì)： 0Cr18Ni9；
外罐材質(zhì)： 16MnR；
四川空分集團(tuán)和張家港圣達(dá)因公司生產(chǎn)的LNG儲(chǔ)罐 LNG 氣 化 器
空浴式氣化器
結(jié) 構(gòu)： 立式、長(zhǎng)方體
氣化能力： 9605kg/h.臺(tái)
數(shù) 量： 一組4臺(tái)，共兩組（一開(kāi)一備）
生產(chǎn)單位： 山東淄博
LNG入口溫度： -162 ℃
LNG出口溫度： 環(huán)境溫度-10 ℃
正常工作壓力： 0.4MPa（絕）
空 浴 式 氣 化 器水浴式氣化器
結(jié) 構(gòu)：圓筒形
氣化能力：4000kg/h
生產(chǎn)單位：國(guó)內(nèi)制造（按日本國(guó)提供圖紙）
數(shù) 量：1 臺(tái)
增壓器
為了使儲(chǔ)罐中的LNG能夠自流進(jìn)入氣化器，必須保證儲(chǔ)罐的壓力高于氣化器。為此設(shè)置了儲(chǔ)罐自增壓氣化器，當(dāng)儲(chǔ)罐壓力低于設(shè)定值時(shí)，自力式升壓調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟，LNG進(jìn)入自增壓氣化器，氣化后的天然氣回到儲(chǔ)罐頂部，達(dá)到為儲(chǔ)罐增壓的目的。
增壓器
BOG處理裝置
BOG（Boil Off Gas）是儲(chǔ)罐及槽車的蒸發(fā)氣體。低溫真空粉末絕熱儲(chǔ)罐和低溫槽車的日蒸發(fā)率一般為0.3%，這部分氣化了的氣體如不按時(shí)排出，會(huì)使儲(chǔ)罐上部氣相空間的壓力升高。為保證儲(chǔ)罐的安全，裝有降壓調(diào)節(jié)閥，可根據(jù)壓力自動(dòng)排出BOG。因此在設(shè)計(jì)中設(shè)置了BOG加熱器及BOG緩沖罐，用以回收BOG?；厥盏腂OG冬季用于燃?xì)忮仩t做燃料，夏季不使用鍋爐時(shí)，通過(guò)緩沖灌的壓力控制，并入輸氣管網(wǎng)。
結(jié)構(gòu)為臥式，圓筒形；直徑φ3000；材質(zhì)16MnR；按工藝技術(shù)要求，設(shè)置進(jìn)、出氣相管、安全放散、壓力指示接口。
BOG儲(chǔ)罐幾何容積100m3,包括附件在內(nèi)。
BOG處理裝置
閥門、輸送管及管件
(1)．LNG閥門
應(yīng)滿足輸送LNG壓力、流量要求，且具備耐低溫性能（－196℃）。從日本進(jìn)口LNG閥門，主要包括LNG截止閥、安全閥、止回閥、緊急切斷閥、升壓、調(diào)節(jié)閥等，應(yīng)能滿足工藝流程的技術(shù)要求。
(2)．LNG輸送管道及管件
LNG輸送管道：材質(zhì)0Cr18Ni9，規(guī)格DN25、DN50、DN65、DN80，生產(chǎn)廠為中石化無(wú)錫鋼管廠。
LNG管件：與LNG輸送管道相同（或相匹配）技術(shù)要求。法蘭：材質(zhì)0Cr18Ni9，由濟(jì)南東方石油化工公司提供；密封墊片采用不銹鋼金屬纏繞墊片, 淄博本地生產(chǎn)。
LNG運(yùn)輸30m3/0.8Pa LNG半掛運(yùn)輸槽車
山東LNG小區(qū)氣化的氣源目前主要靠河南濮陽(yáng)LNG生產(chǎn)廠，它是靠30m3/0.8Pa LNG半掛運(yùn)輸車運(yùn)輸.
(1)．貯槽
貯槽型號(hào)為TCB-27/8型低溫液體貯槽。金屬雙圓筒真空纖維絕熱結(jié)構(gòu)；尾部設(shè)置操作箱，主要的操作閥門均安裝在操作箱內(nèi)集中控制。操作箱三面設(shè)置鋁合金卷簾門，便于操作維護(hù)。前部設(shè)有車前壓力表，便于操作人員在駕駛室內(nèi)就近觀察內(nèi)筒壓力。兩側(cè)設(shè)置平臺(tái)，便于阻擋泥漿飛濺。平臺(tái)上設(shè)置軟管箱，箱內(nèi)放置輸液（汽）金屬軟管。軟管為不銹鋼波紋管。
(2)．整車
列車整車外形尺寸長(zhǎng)×寬×高≈14500mm×2500mm×3800mm，符合GB7258《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
整車按GB11567標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在兩側(cè)設(shè)置有安全防護(hù)欄桿，車后部設(shè)置有安全防護(hù)裝置。并按GB4785標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)置有信號(hào)裝置燈。
六、中國(guó)應(yīng)盡快建立LNG利用和LNG小區(qū)氣化的有關(guān)法規(guī)和政策
盡管在美國(guó)、歐洲、日本早在30多年前就開(kāi)始了LNG的利用和LNG衛(wèi)星站的建設(shè)，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，掌握了成熟的技術(shù)，而在中國(guó)，目前尚無(wú)關(guān)于LNG利用和LNG小區(qū)氣化站建設(shè)的設(shè)計(jì)和施工規(guī)范。目前只有參考《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》和《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》。希望城市燃?xì)獾闹鞴懿块T、設(shè)計(jì)規(guī)劃部門盡快制定出LNG利用和LNG小區(qū)氣化站建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)備運(yùn)行操作規(guī)程和管理規(guī)定；液化天然氣的處理、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、氣化等規(guī)程，以便執(zhí)行，積極推動(dòng)LNG工業(yè)在中國(guó)的發(fā)展，為加快中國(guó)天然氣轉(zhuǎn)換做出貢獻(xiàn)。
作者簡(jiǎn)介：本文作者賴元楷是前任深圳市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司董事長(zhǎng)、現(xiàn)任深圳市梓元咨詢有限公司總裁、國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家、中國(guó)城市燃?xì)鈱W(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、華南理工大學(xué)兼職教授、廣東省石油學(xué)會(huì)付理事長(zhǎng)兼廣東燃?xì)鈱I(yè)委員會(huì)主任。
論著有：《深圳特區(qū)燃?xì)饨ㄔO(shè)與管理》、《深圳小區(qū)氣化聯(lián)網(wǎng)操作與管理》、《石油氣之歌》、《蔚藍(lán)的火焰》等。他的《全面規(guī)劃，分區(qū)建設(shè)，逐步聯(lián)網(wǎng)，發(fā)展液化石油氣管道供氣》、《深圳小區(qū)氣化聯(lián)網(wǎng)操作與管理》、《廣東地區(qū)LPG儲(chǔ)存能力與周期的分析》三篇論文分別于1994年6月在意大利米蘭舉行的第19屆世界燃?xì)獯髸?huì)、1997年7月在丹麥哥本哈根舉行的第20屆世界燃?xì)獯髸?huì)、2000年6月在法國(guó)尼斯舉行的第21屆世界燃?xì)獯髸?huì)講壇上宣讀，為中國(guó)城市燃?xì)馐聵I(yè)的發(fā)展贏得了信譽(yù)。
