义寨乡加气站建设项目可行性研究报告.docx
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义寨乡加气站建设项目可行性研究报告
义寨乡加气站建设项目
可行性研究报告
前言
随着汽车保有量的快速增长，车用能源消耗量不断增加，汽车尾气污染加大。
世界各国从能源安全和环境保护的角度出发，在大力推进汽车技术进步的同时，积极开发利用天然气汽车，电动汽车、液化石油气汽车、醇类汽车等代用燃料汽车的技术已经成熟。
目前，我国有30个省市自治区80多个城市开展车用天然气（LNG）、液化石油气汽车、醇类汽车和电动汽车业务。
被称为“绿色汽车”的LNG汽车在环保方面具有显著效益。
用天然气作为动力与使用汽油作为动力相比较，汽车尾气中一氧化碳可减少97%，碳氢化合物减少72%，二氧化硫减少90%，噪音减少40%，导致人体呼吸道疾病及癌症的苯、铅粉尘等减少100%并且天然气汽车节能环保。
6.3主要污染源....................................................................................................................................19
6.4造成的影响及分析.......................................................................................................................20
7.6消防安全设计................................................................................................................................25
1.总论
1.1项目概况
1.1.1项目名称：
某县三义寨乡加气站
1.1.2供气单位：
某能源管理有限公司
1.1.3用气单位：
某某能源管理有限公司
1.1.4项目投资总额：
1200万元
1.2设计遵循的主要标准、规范
（1）《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004；
（2）《建筑设计防火规范》GB50016-2006；
（3）《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002（2006版）；
（4）《城镇燃气设计规范》GB50028-2006；
（5）《工业企业总平面设计规范》GB50187-93；
（6）《石油天然气工程总图设计规范》SYT0048-2000；
（7）《供配电系统设计规范》GB50052-1995；
（8）《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994（2000版）；
（9）《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008；
（10）《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2008版）；
（11）《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005；
（12）《建筑照明设计标准》GB50034-2004；
（13）《低压配电设计规范》GB50054-95；
（14）《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93；
（15）《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007；
（16）《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94；
（17）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92；
（18）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；
（19）《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；
（20）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006版）；
（21）《砌体结构设计规范》GB50003-2001；
（22）《建筑给排水设计规范》GB50015-2003；
（23）《室外给水设计规范》GB50013-2006；
（24）《室外排水设计规范》GB50014-2006；
（25）《水土保持综合治理技术规范》GB/T16453.1～16453.5-96；
（26）《建设项目环境保护管理条列》国务院第253号令；
（27）《建设项目环境保护设计规定》（87）国环字002号；
（28）《压力容器安全技术监察规程》（1999）质技监局锅发154号；
（29）《压力管道安全管理与监察规定》（1996）劳部发140号；
（30）《气瓶安全监察规定》（2003）国家质量监督检验检疫总局第46号；
1.3项目建设背景
石油短缺和生态恶化是21世纪人类面临的主要问题，能源的短缺将直接影响各国经济的持续发展，而环境污染则直接威胁着人类的健康和生存。
天然气是当今世界能源的重要组成部分，它与煤炭、石油并列为世界能源的三大支柱。
据研究资料显示，世界已探明的石油储量，按汽车现在消耗的速度，还能支撑40-70年。
而已探明的天然气储量，预计可以开采200年。
能源是人类生存和发展的重要物质基础。
在我国由于人口众多，能源资源相对不足，人均拥有量远低于世界平均水平，煤炭、石油、天然气人均剩余可采储量分别只有世界平均水平的58.6％、7.69％和7.05％。
目前又处于工业化、城镇化快速发展的重要阶段，能源资源的消耗强度高，消耗规模不断扩大，能源供需矛盾越来越突出。
为了缓解能源的供需矛盾，国家在加大能源勘探和开发力度的同时，以降低能耗为目的，举全社会之力开展节能降耗工程，2006年7月，国家发展和改革委员会、科技部等七部委联合下发了《“十一五”十大重点节能工程实施意见》，“节约和替代石油工程”为十大重点工程之一，加快开发和发展石油替代产品，保证我国石油安全是我国能源发展战略的重点。
天然气与煤炭、石油并列为世界能源的三大支柱，是当今世界能源的重要组成部分。
目前除石油、煤炭以外，唯有天然气可实现低成本、大面积开采，而且运输和储存技术已十分成熟，不仅广泛应用于工业、家用燃料和石油化工原料，而且已被公认为是一种廉价、清洁、安全、高效的车用燃料。
天然气的开发利用以其储量大、清洁、高效而受到各国政府的高度重视，以天然气替代石油已成为当今世界能源发展的主要方向之一。
从这个意义上讲，天然气汽车是21世纪汽车工业发展的一个重要方向。
政府的经济政策是影响燃气汽车发展的一个最重要因素。
许多发达国家的政府为了保护环境，在价格，税收，投资，补贴等方面制定优惠措施，积极鼓励燃气汽车的发展。
我国政府近几年也结合实际情况，本着积极发挥引导、支撑和排障作用的原则，制定了一系列的相关政策和措施鼓励发展燃气汽车，首先在法律、法规方面予以保障；另外在燃气汽车生产、改装、零部件生产、加气站建设、燃气汽车购买和使用等环节给予税收、资金等方面的优惠政策等。
例如上海市政府对新增天然气公交车进行补贴，政府投资进行加气站建设，由委托企业经营等，都是行之有效的措施。
目前我国正在进行燃油税改革，实行税改后，燃油价格将大幅上升，对燃气汽车的发展具有重要的促进作用。
随着材料技术以及电子技术的不断发展和广泛应用，天然气燃料的优势将会大力被开发和利用。
从长远来看，天然气将会成为最有前途的车用“低污染燃料”。
因此，发展天然气汽车对解决环境问题和能源问题都具有十分重大的现实意义。
（1）国内天然气及天然气汽车产业发展现状
中国的天然气工业还处于规模化发展的起步阶段，生产和消费规模均比较小，与世界平均消费水平相比，天然气在中国一次能源消费结构中的比例不仅远低于目前世界平均水平（24%），也大大低于亚洲平均水平（8.8%）,只占2.7%。
而且消费领域狭窄，除工业和居民消费外，只有不到总量1%的用于交通运输和商业服务领域。
天然气的多领域应用在我国尚有很大的发展空间。
制约我国天然气工业快速发展的因素较为复杂，包括天然气基础设施不完善；下游市场不健全；供需市场分布不合理；市场的开拓、培育以及长输管道的建设滞后于资源的增长等因素，在很大程度上制约了天然气产业的发展。
近年来，随着国家能源政策的调整和环境保护力度的加大，我国的天然气工业有了较快发展，天然气勘探开发力度进一步加大并取得丰硕成果，基础设施建设取得长足进展，天然气管网建设步伐加快，一批重点管道建设工程相继投入使用，天然气的深度开发利用取得重大进展，下游市场稳步拓展并向多元化方向发展，中国的天然气工业即将迎来一个快速发展的新时期。
根据最新资料显示，全世界约有400万辆天然气汽车，其中中国约有97000多辆天然气汽车。
目前，世界上有60、70个国家在进行压缩天然气的研发和使用。
中国使用压缩天然气的汽车主要分布在四川、陕西等西部地区。
其中，四川省使用压缩天然气的汽车最多，达到10.0万余辆，加气站也有200多座。
可以预见，随着国内其他城市供气系统和全国范围内的加气站网络建设的完善，天然气汽车必将得到大力推广，天然气企业和天然气汽车行业的市场空间极为广阔。
1.4项目建设的意义
（1）改善生态环境，减少城市大气污染，具有显著的环保效益
经实际测量，一般工业城市大气污染有60%来自于机动车尾气排放。
现今以汽油、柴油作动力燃料的汽车，所排放的有害气体及固体颗粒，不仅直接影响人体健康，而且会加剧温室效应，促成“光雾”形成，甚至破坏臭氧层，对人类整体的生存条件造成严重威胁。
城市汽车采用清洁无污染燃料，一直是我国以及世界其他国家努力的方向和目标。
被称为“绿色汽车”的CNG汽车在环保方面具有显著效益。
用天然气作为动力与使用汽油作为动力相比较，汽车尾气中一氧化碳可减少97%，碳氢化合物减少72%，二氧化硫减少90%，噪音减少40%，导致人体呼吸道疾病及癌症的苯、铅粉尘等减少100%。
（2）调整能源结构，充分发挥资源优势
从国内外大量应用的实践证明，发展燃气汽车，特别是天然气汽车，既可减少环境污染，又可调整能源结构。
长期以来，能源结构不尽合理，城市能源以煤、瓶装石油液化气、石油产品为主，导致了城市能源综合利用率较低，能源浪费严重，成为制约鄂尔多斯市国民经济发展的一大障碍。
（3）发展天然气汽车的经济效益显著
几年来，我国政府多位领导人对发展天然气汽车作了很多重要的批示，提出“以气代油”，这对我国发展天然气汽车，意义是重大的。
随着燃气汽车和加气站的运行，将带动与燃气汽车相关的机械制造、汽车、高压储运、电子电器、仪器仪表、新工艺、新材料、试验检测以及城建、土地、交通、安全、标准、环保等行业的发展，使燃气汽车的推广应用成为龙头，创造上万个就业机会，促进社会经济的发展。
出租车使用天然气作燃料比使用汽油每月可节约费用2000-2500元，居民使用天然气比使用瓶装石油液化气每月可节约50元左右。
1.5设计原则
1.5.1严格遵循国家有关法规、规范和现行标准，做到技术先进、经济合理、安全适用、便于管理。
1.5.2在城市总体规划的指导下，结合国民经济和社会发展现状，充分考虑周边城市燃气汽车需求特点和发展趋势，合理确定设计规模。
作到统筹兼顾、合理安排、远近结合、切实可行，坚持需要和可能相结合，避免浪费投资和二次投资。
1.5.3加气站技术已在全国各大中小城市成功运营数年载，属成熟技术，设计秉着坚持科技进步，积极采用新技术、新工艺、新设备，站的设计中尽量采用性能好、技术先进、操作方便、可靠耐用的国产工艺设备，降低工程造价，同时确保加气站安全运行。
工艺仪表适当选用自动化程度较高的仪表,辅以就地检测、指示、记录,使新建设施和自控系统达到国内先进水平。
1.5.4为提高系统供气质量，必须使系统中技术、管理和经营适应现代化要求，以获得更好的社会效益、环境效益、节能效益和经济效益
1.5.5综合考虑三废治理和节约能源。
做到环境保护与经济效益并重，遵循可持续发展的原则。
1.5.6站的总体布局、建筑结构设计严格按照公安消防的有关安全规定。
始终将安全放在突出位置考虑。
1.5.7加气站设计应远近结合，统筹兼顾，合理发展，留有充分的发展余地，
1.6主要工程量及主要技术经济指标
加气站主要工程量及技术经济指标表
序号
名称
单位
数量
备注
1
设计规模
车用天然气
万m3／d
30000
日供气量
2
主要工程量
低压系统
套
1
含过滤、调压等（一用一备）
压缩机
台
1
单台780Nm3/h
电机功率132KW
高压深度脱水装置
台
1
储气井
口
1
高压充装系统
套
1
加气机4台
监控（含计量）系统
套
1
气体罗茨流量计或涡轮流量计
配套工程
套
1
总图、建筑、水、电、讯等
3
人员配置
人
16
4
站区占地面积
m2
2800
5
总建筑面积
m2
3500
6
电年耗量
万kWh
36000
7
水年耗量
万m3
20.5
8
固定资产投资总额
万元
1200
2气源
2.1气质参数
（1）天然气的组成
天然气组分表（mol%）表2.2-1
组分
CH4
C2H6
C3H6
iC4H10
iC5H12
iC6H12
组分
96.4
0.89
0.107
0.016
0.009
0.004
组分
H2
He
N2
CO2
H2S
H2O
组分
微量
0.029
0.129
2.398
0.0004
0.004
（2）天然气性质
比重：
0.544
密度：
0.7037kg/m3
高热值：
39.186MJ/m3
低热值：
35.08MJ/m3
华白指数：
49.48MJ/m3
2.2压力等级
进气压力：
≧0.30MPa
储存压力：
﹥25.0MPa
高压充装压力：
﹥20.0MPa
根据《车用压缩天然气》GB18047-2000的规定：
车用压缩天然气站内储存压力≤25MPa，在常压下露点温度≤-62℃，微尘含量≤5mg/m3，微尘直径小于5μm，H2S含量≤15mg/m3。
加气站工艺流程的设计，影响到建站投资及运行成本、站的运行效率、长期运行中对各种因素变化的适应性及运行的安全可靠性。
由于加气站发展至今，其工艺流程已相当成熟，根据现行国家标准《车用压缩天然气》（GB18047-2000）和《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2002〈2006版〉）的规定，加气站的工艺流程应包括以下几个部分：
原料天然气气质处理（过滤、脱硫、脱水）、计量及天然气增压、高压天然气储存及分配、天然气充装。
由于长呼天然气管道来的天然气H2S含量远远小于15mg/m3，因此本站可不考虑脱硫装置。
工艺技术方案的变化主要是根据脱水方式的不同来确定，根据脱水方式的不同，本站可采用两种工艺技术方案：
方案1：
压力约0.8MPa原料天然气进站后，先经过滤、计量、调压（调压后压力稳定在0.3MPa）进入前置脱水装置深度脱去其中的水分，使其露点达到或低于-62℃（常压下），脱水后的天然气进入压缩机，经压缩机三级增压，达到25Mpa；压缩后的天然气经分配装置进入储气装置再通过售气机给车辆加气或直接通过售气机给车辆加气。
方案2：
压力约0.8MPa原料天然气进站后，先经过滤、计量后、调压（调压后压力稳定在0.3MPa）后进入压缩机，经压缩机三级增压，达到25MPa后进入后置高压脱水装置深度脱去其中的水分，使其露点达到或低于-62℃（常压下），脱水后的天然气经分配装置进入储气装置再通过售气机给车辆加气或直接通过售气机给车辆加气。
低压/高压脱水装置技术比较表3.2-1
低压/级间（前置）
高压（后置）
适用于2000~10000m3/h中大型站
处理气量较大
适用于2500m3/h以下小型站
处理气量较小
一般多在大于0.3Mpa，压力过低，会导致设备过于庞大
管网压力不宜太低
当管网压力过低，对压缩机的压缩比、级数、功率有较大影响
与管网压力无直接关系
不受压缩机起停影响，再生为独立闭式循环系统，工作压力一般在0.2Mpa以下，再生过程连续完整，再生效果彻底，保护压缩机，延长压缩机寿命。
不受压缩机开机时间的限制
再生气回流压缩机进口（理论上），要求压缩机开机时间不低于6小时，否则会造成再生解析不完全后续系统易发生“冰堵”；实际运行中为保证再生完全，压缩机停机时再生气放空。
易受压缩机负荷变化影响
有益于压缩机工作环境和延长寿命
对管网气质要求不高
当管网气体质量不好（含水、硫、凝析油及固态杂质），有可能对压缩机造成腐蚀、磨损、液击等损伤
对管网气质有严格要求
设备不受高压/低压交变负荷，无压缩机润滑油污染，吸附剂、阀门等零部件寿命长
维修、运行费用低
高低压切换冲刷吸附剂，压缩机润滑油有可能污染吸附剂，阀门、管件及其它零部件要承受高低压，高低温交变负荷，其安全、可靠性大幅降低，再生气回收利用困难
维修、运行费用很高
吸附剂装填量大，单塔吸附时间12小时，再生循环工艺复杂
体积、重量大，投资较大
吸附剂装填量小，单塔吸附时间8小时，无需再生循环工艺
体积、重量小，投资较小
工艺方案特点
（1）进站安全切断系统
进站天然气管道上设置有电动紧急切断阀；采用电动方式，在站内出现天然气泄漏等紧急情况时可自动切断天然气进气，保证安全。
（2）计量系统
由于该站用气量不大，拟采用国产气体罗茨流量计或涡轮流量计。
（3）脱水系统和天然气含水分析系统：
本站采用国产脱水装置。
选用进口高压后置天然气深度脱水装置，深度脱去天然气中水分，使原料天然气露点达到或低于-62℃（常压下）。
在脱水装置上设在线微量水分析仪，实时监测脱水后天然气中的水含量，二次仪表设在仪表间内，如发现露点高于-62℃（常压下），则自动切换脱水装置塔。
（4）增压系统
本站采用电驱天然气压缩机，经三级压缩，将原料气增压到25MPa。
由于选择为国产压缩机，冷却方式为水冷。
（5）全站安全监控系统
A、可燃气监测
站内设置可燃气体报警器，监测压缩机、低压脱水装置等处的泄漏天然气浓度，同时可燃气体报警器与压缩机控制柜及进气管线电磁阀连锁，可自动切断压缩机进气。
B、视频监控系统
本站场CCTV监视系统采用就地CCTV视频主机进行控制、管理的模式。
摄像机安装在加气棚区、压缩机脱水装置房、站区及围墙边，用于监视加气情况、生产情况以及防盗报警，以确保加气站的生产安全。
监控系统设置在值班室内。
（6）自动化控制系统
全站实行高度自动化的控制管理，以工控机及可编程控制器PLC为核心，采用温度及压力传感器实现各级压力超压，油、水压低压报警和过载保护，自动记录、故障显示。
（7）高压管道及设备的安全泄放
站内各级安全泄压天然气根据泄放压力不同，分高、低压两级在站内放空点集中泄放，避免因分散泄放带来的安全隐患；
（8）废气回收系统
压缩机系统各级排污泄放天然气进入废气回收罐，在废气回收罐内设置有高效过滤分离装置，将排污气中所含油水分离出去，油水沉积在罐的底部，天然气经上部排出进入缓冲罐，从而达到保护环境及减少浪费的效果。
3自控系统及通信
3.1自控系统
3.1.1设计依据
工艺专业及其它专业所提供的资料。
3.1.2设计内容
（1）天然气进站前、出站压力指示；
（2）天然气压缩后及高压储气区压力指示及报警；
（3）高压充装工艺的压力指示；
（4）阀组区就地压力指示；
（5）天然气进站后流量计量；
（6）天然气进站后硫化氢含量分析、指示及报警；
（7）天然气脱水后水含量分析、指示及报警；
（8）压缩机房、仪表间可燃气体检测、报警、连锁控制。
3.1.3系统配置及自控方案
仪表间内设有各检测仪表的二次仪表部分，可实时监控并显示站内各报警点的压力、燃气浓度、硫化氢含量、水含量等参数。
天然气进站前、压缩机前后、计量前后、各级调压前后设置压力指示和高压储气区设置压力指示及报警，同时设计了机械式压力表就地指示各点压力，确保加气站的生产安全。
天然气进站后硫化氢含量分析，采用硫化氢含量分析仪为检测仪表，进行指示报警，确保加气站的生产安全。
天然气脱水后含水量分析，采用含水量分析仪为检测仪表，进行指示报警，确保加气站的生产安全。
天然气进站分离后，流量计量采用气体超声波流量计为检测仪表，自带压力、温度传感器进行补偿修正。
天然气进站后紧急关断控制，采用气动遥控截断阀。
当压缩机房可燃气体浓度达到5%时，由可燃气体检测报警器直接控制该阀立即关闭，确保站内生产安全。
3.2通信
3.2.1概述
3.2.1.1设计原则
（1）满足加气站现代化管理的要求，保证系统生产调度及时准确。
（2）保证事故抢修、日常维护现场的指挥调度和供气上下游的业务联系随时畅通。
（3）依托电信公网，节省工程投资。
3.2.2通信
3.2.2.1主要业务种类
话音通信（包括生产调度话音通信和行政话音通信）
数据通信（为工控计算机系统提供数据传输通道）
移动通信（巡线检修和应急话音通信）
有线电视接收
3.2.2.2通信方案
本工程通信系统，利用电信公网解决站场通信要求，利用地方有线电视网丰富职工业余生活。
本工程建有LNG加气站一座。
（1）话音通信
在加气站，申请安装市话单机，利用电信公网话音电路，提供加气站与公司之间的生产调度话音通信和行政管理话音通信。
（2）移动通信
采用防爆对讲机解决现场应急抢险和工程维修的话音通信。
4总图运输
4.1站址确定
4.1.1站址选择原则
（1）加气站选址必须服从某县总体规划的用地安排。
（2）加气站与周围建、构筑物的防火间距必须符合现行国家标准《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004、《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002（2006版）的规定。
并应远离居民稠密区、大型公共建筑、重要物质仓库以及通讯和交通枢纽等设施。
（3）加气站站址应具有适宜的地形工程地质、供电和给排水等条件，交通方便。
4.1.2站址的确定
加气站站拟订选址位于某县三义寨，地势较平坦，周边情况好，管线敷设容易。
站区占地约5亩。
站区呈一矩形四边形，用地较平整。
4.2总平面设计
4.2.1总平面布置原则
（1）符合《石油天然气工程设计防火规范》、《汽车加油加气站设计与施工规范》、《建筑设计防火规范》、《城镇燃气设计规范》、等有关规定。
（2）据生产功能和危险程度等进行分区布置，与竖向设计统一考虑。
（3）具有良好的操作空间和巡查路线，保证工艺流程、人员、车辆顺畅。
（4）布置适当紧凑并与周围环境协调，既要满足生产要求又要节约用地。
4.2.2消防通道
本站进出站车道净宽大于6m。
在站内设有环形消防通道，道路净宽大于4m，满足规范要求。
4.2.3站区绿化
站内绿化以分散绿化和集中绿化相结合，绿化种类以草坪为主。
在道路两侧、围墙内侧、房屋四周尽可能布置绿化，以改善站区的工作环境。
5安全生产与工业卫生
5.1设计依据
5.1.1国家、地方政府和主要部门的有关规定
（1）《中华人民共和国劳动法》（2008.1.1实施）；
（2）《中华人民共和国安全生产法》（2002.11.1实施）；
（3）《中华人民共和国消防法》（1998.9.1实施）；
（4）《中华人民共和国职业病防治法》（2002.5.1实施）；
（5）《特种设备安全监察条例》（国务院令第373号）；
（6）《关于进一步加强建设项目（工程）劳动安全卫生预评价的通知》（安监管办字[2001]39号文件）；
（7）《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》（国家发改委和国家安监局联合下发的发改投资[2003]1346号）；
（8）《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》（中华人民共和国劳动部令第3号，1997.
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