LNG储配站.docx
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LNG储配站
LNG储配站
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（LiquefiedNaturalGas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?
，0.1MPa）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/m?
，气态密度为0.718Kg/m?
，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?
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。
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（3）
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，拟建设以下不同规模的储配站:
日储气量储存周期最大储存所需储罐储罐设置建站投资万方/日天量（吨）容量m?
估算:
万572506004个150m?
127451553812508个150m?
，1个2000
50m?
的低温储罐1015107525002个1250m?
字母罐30001021150035002个1750m?
字母罐35111030215050003个1750m?
字母罐4000以上费用不含CNG转化设备费用。
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?
和
3500m?
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?
的投资估算。
3、150m?
低温储罐造价100万，100m?
储罐造价70万，50m?
槽车65万。
33LNG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。
序600m?
设备购置3500m?
设备购置费
工程和费用名称单位数量
号费（万元）（万元）一工艺设备1低温贮罐台450.02600.02增压器台24.806.00
低温泵台280.0080.003
仪表空气系统项120.0020.004
真空管及阀门项180.0080.005
消防系统项185.00120.006
电气系统（含设备）项115.0015.007
仪表控制系统（含设备）项190.0090.008
9安装费200.00200.00
土建工程项1220.00250.0010
11不可预见费用30.050.0
合计1274.83511.00
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。
3、管理费用估算:
序号费用科目年费用（万/年）说明
1工资26按2000元/人*月*10人*13个月
=26万/年，人员按10人包括1
名站长，1名维修，1名计量统
计，7名运行操作人员。
2福利3250元/月*人*10人*12月
3保险3估算
4办公通讯0.6500元/月*12个月=60005差旅费1.21000元/月*12个月=120006维修费121万元/月*12个月=12万7安全检验费65000元/月*12个月=6万8其他费用5
9水电费用121万元/月*12个月=12万10无形资产摊销1.2
合计70
4、建设1250m?
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?
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/m?
=3.6万。
LNG仓储运行成本:
储配能力1800万方/年3600万方/年3600万方/年
建站规模1250m?
储罐3500m?
储罐5000m?
储罐序号费用项目金额（万元/年）金额（万元/年）1固定资产折旧2003514002土地租金税金19.522.522.53管理费用7080904前期费用2225损耗3.67.27.26财务费用2000*15%=300526600
合计5959891122
单方成本0.33元/m?
0.28元/m?
0.32元/m?
L-CNG储存站增加了高压LNG泵、气化器和储气罐等设备，其占地面积有所增加。
第三部分:
LNG物流配送
一、LNG和CNG槽车
LNG槽车型号有38m?
、50m?
和52m?
的，50m?
的槽车价格为65万（不含车头）,承装约20吨，约28000m?
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?
，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*m?
，CNG槽车运费为0.3-0.4元/百公里*m?
。
天然气的液化成本为0.8元/m?
，压缩成本为0.25-0.3元/m?
。
按LNG价格为2900元/吨估算，则每m?
气价为2900元/吨/1400=2.07元/m?
（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?
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。
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