石油天然氣化工工藝精選(九篇)
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第1篇：石油天然氣化工工藝范文
關(guān)鍵詞: LNG； LNG接收站；設(shè)備布置；
Abstract: as liquefied natural gas (LNG) LNG, main component is methane, is clean energy. A colorless, odorless, non-toxic and no corrosive, after burning to air pollution is small, be in conformity with the state energy conservation and emission reduction of big policy ideal energy. Therefore, developing LNG energy industry, will be the new trend of development of energy in the future. In this paper the equipment arrangement of LNG terminal and trunkline proposes some opinions, and for your reference.
Keywords: LNG; LNG terminal and trunkline; Equipment layout;
中圖分類號：U473.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
伴隨“西氣東輸”、“川氣東送”工程的投產(chǎn)以及“西氣東輸二線”工程、進(jìn)口LNG工程等建設(shè)步伐的加快，根據(jù)國家天然氣利用政策，我國大部分省市已積極的開展了城市天然氣利用建設(shè)及可行性研究工作。“十二五”期間，是我國第三步發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施階段，也是控制環(huán)境污染和扭轉(zhuǎn)生態(tài)破壞發(fā)展趨勢的攻堅(jiān)時期。在此形勢下，我國政府采取了優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、鼓勵消費(fèi)清潔能源的政策，不斷加大天然氣等清潔能源的開發(fā)力度，正在大力引進(jìn)LNG接收站，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、能源與環(huán)境相協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展。在接收站項(xiàng)目中，一般包括碼頭工程、氣化廠工程（儲存和氣化），長輸管道工程3部分，其中，氣化環(huán)節(jié)里的主要工藝設(shè)備技術(shù)難度高，目前尚不能國產(chǎn)，因此，接收站的工藝設(shè)備對整個項(xiàng)目有關(guān)鍵的影響。
一、天然氣的物理性質(zhì)
天然氣的主要成分是甲烷，經(jīng)過預(yù)處理脫除重質(zhì)烴，硫化物，CO2，水等雜質(zhì) 后再冷卻到-162℃液化后所得產(chǎn)物。不同LNG工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品組成會有所不同，這主要取決于生產(chǎn)工藝和氣源氣的組成。按照歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1160的規(guī)定，LNG甲烷含量應(yīng)高于75%，氨含量應(yīng)低于5%。由于天然氣在液化過程中，體積會大量壓縮，同理在天然氣的氣化過程中，體積將會迅速膨脹。數(shù)據(jù)指出，1體積的LNG氣化后可轉(zhuǎn)變?yōu)?00多體積的天然氣。另外，LNG的爆炸極限為5%-15%?；谝陨螸NG的特性，在設(shè)計(jì)LNG接收站的時候，必須要注意，在LNG的儲存和運(yùn)輸?shù)倪^程中，應(yīng)盡量避免或減少LNG的泄漏和氣化。另外，根據(jù)LNG和天然氣火災(zāi)危險性的特點(diǎn)，在LNG卸船，氣化和輸送等過程中，其火災(zāi)危險性均屬于甲類。
二、設(shè)備布置總體要求
設(shè)備布置是工程設(shè)計(jì)工作中重要的環(huán)節(jié)，設(shè)備布置的整體布局直接關(guān)系到建成后是否符合工藝、安全、消防、操作、檢修等要求，同時，對項(xiàng)目建設(shè)投資、經(jīng)濟(jì)效益等有著直接影響。對于大中型LNG接收站的設(shè)備布置，在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)著重考慮工藝要求、規(guī)范要求及泄漏事故計(jì)算分析。
工藝要求
設(shè)備布置遵循的基本原則是按照工藝流程的順序和同類設(shè)備適當(dāng)集中相結(jié)合的方式進(jìn)行布置。典型LNG接收站的工藝流程見圖－1，LNG貨運(yùn)船抵達(dá)碼頭后，經(jīng)船上卸料泵增壓，通過液相卸船臂卸料匯管進(jìn)入接收站的LNG 儲罐儲存。罐內(nèi)LNG 經(jīng)低壓輸送泵增壓與再冷凝器冷凝后的LNG一起經(jīng)高壓外輸泵增壓后，通過氣化器氣化，再經(jīng)調(diào)壓、計(jì)量后輸至外部管網(wǎng)。由于外界熱量的傳入而產(chǎn)生大量的蒸發(fā)氣（BOG）將通過壓縮機(jī)增壓進(jìn)入再冷凝器冷凝，或排入火炬中。
圖－1 典型LNG接收站流程
根據(jù)上述的工藝流程描述，工廠大致可劃分為碼頭棧橋區(qū)、LNG大罐區(qū)、工藝區(qū)、火炬區(qū)及公用工程區(qū)域，主要工藝設(shè)備包含有LNG低溫大罐、液相卸船臂和氣相返回臂、低壓泵、高壓泵、氣化器、BOG壓縮機(jī)、再冷凝器和火炬。
從設(shè)備的重要程度考慮，應(yīng)首先確認(rèn)LNG低溫大罐和碼頭的位置。LNG低溫大罐的布置應(yīng)考慮以下四大因素：第一，在工廠內(nèi)地勢較低的區(qū)域布置，使其形成天然的屏障，將事故溢出和泄漏的液體危及重要構(gòu)筑物、設(shè)備或進(jìn)入排水溝的可能性減至最少；第二， LNG大罐與工廠設(shè)備、構(gòu)筑物和工廠地界線的間距必須滿足規(guī)范的要求。第三擬建設(shè)場地的地基條件必須能夠滿足LNG大罐的承載力的要求。第四，盡量靠近卸船碼頭，減少卸船管線長度，降低阻力降，節(jié)省投資。
卸船碼頭應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目可接收的船型大小、其航行線路、水域條件來確定位置。卸船臂和回氣臂布置在碼頭操作平臺的前沿，以便和船對接，臂上各類閥門的操作應(yīng)設(shè)置在二層平臺上。碼頭上應(yīng)預(yù)留足夠的空間，布置碼頭控制室、卸船臂的液壓裝置和蓄能器、登船梯、LNG事故收集池、消防設(shè)施等。
低壓泵布置在低溫大罐內(nèi)，高壓泵、再冷凝器、壓縮機(jī)考慮到其相連接的管線比較多，應(yīng)就近布置，氣化器可集中布置在靠近外輸管網(wǎng)的位置。目前，國內(nèi)各大型接收站的高壓泵采用半埋地或架空布置，其各有利弊，半埋地布置可以節(jié)省空間，減少入口阻力降，但同時帶來了泵殼保冷的安裝，坑的防水，泄漏的檢測，收集等問題，架空布置則反之。根據(jù)工藝的要求，再冷凝器中的液體是自流入高壓泵，因此高壓泵的安裝高度也就決定了再冷凝器設(shè)備的安裝高度。高壓泵采取半埋地式布置，可降低其相連的管線和再冷凝器標(biāo)高，減少部分框架工作，節(jié)省投資。BOG壓縮機(jī)為可燃?xì)怏w壓縮機(jī)，規(guī)范要求宜露天或半露天布置。我國的LNG接收站大多建設(shè)在沿海地區(qū)，由于該地域雨水較多，一般將BOG壓縮布置在半敞開廠房內(nèi)，內(nèi)設(shè)檢修吊車。廠房設(shè)計(jì)時，應(yīng)注意天然氣的主要成分為甲烷，密度比空氣輕，廠房的頂部應(yīng)有足夠的通風(fēng)措施，避免可燃?xì)怏w積聚。
為了減少LNG事故排放危及鄰近建構(gòu)筑物或重要工藝設(shè)備安全或進(jìn)入排水溝的可能性，應(yīng)在碼頭、LNG大罐、工藝區(qū)域中設(shè)置攔蓄區(qū)，收集泄漏LNG。
規(guī)范要求
LNG 在中國屬新興產(chǎn)業(yè) ,標(biāo)準(zhǔn)化工作還處于起步階段，合適LNG設(shè)計(jì)使用的各項(xiàng)規(guī)范還有待完善。
表－1 國內(nèi)和國際上針對液化天然氣接收站設(shè)備布置的主要規(guī)范
對于LNG接收站內(nèi)的防火設(shè)計(jì)建議采用 GB 50183-2004 《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》。
對大中型液化天然氣接收站的設(shè)備布置，優(yōu)先采用順序?yàn)椋?LNG專用國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、天然氣標(biāo)準(zhǔn)、石油天然氣標(biāo)準(zhǔn)、石油化工標(biāo)準(zhǔn)、一般通用標(biāo)準(zhǔn)。
二、泄漏事故計(jì)算分析
接收站內(nèi)存在重要危險物質(zhì)為LNG和天然氣，若連續(xù)泄漏將對廠內(nèi)人員的生命及財產(chǎn)產(chǎn)生極大的危害。工廠內(nèi)的各設(shè)備，應(yīng)根據(jù)其泄漏特性，計(jì)算出泄漏所產(chǎn)生的熱輻射影響范圍，然后根據(jù)各重要設(shè)備、建構(gòu)筑物、人員活動場所可能承受的熱輻射強(qiáng)度，對設(shè)備布置進(jìn)行調(diào)整或增加相應(yīng)的安全措施。
針對LNG 和天然氣的特性，泄漏事故計(jì)算應(yīng)包括池火、閃火、噴射火和蒸氣云爆炸事故后果計(jì)算。接收站內(nèi)各工藝設(shè)備的泄漏事故計(jì)算分類可歸納為表－2。
表－2 LNG接收站設(shè)備泄漏事故類型分類
展望
LNG行業(yè)在國內(nèi)正處于起步階段，各地區(qū)大中型LNG接收項(xiàng)目的不斷上馬，這類項(xiàng)目的建設(shè)過程中，工廠的設(shè)備布置成為項(xiàng)目成功的重要因素之一，對項(xiàng)目的立項(xiàng)、建設(shè)和運(yùn)營都深遠(yuǎn)的影響?，F(xiàn)階段我們對此類項(xiàng)目建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)相對較淺，但同時更應(yīng)看到挑戰(zhàn)和機(jī)遇。設(shè)計(jì)人員可先從熟悉了解工藝要求著手，認(rèn)真學(xué)習(xí)鉆研國內(nèi)和國際上的LNG專業(yè)規(guī)范，對存在疑問多提質(zhì)疑，相互間多交流，通過努力提升此類項(xiàng)目的設(shè)計(jì)水平。
參考文獻(xiàn)
[1] GB/T 20368-2006 《液化天然氣(LNG)生產(chǎn)、儲存和裝運(yùn)》
第2篇：石油天然氣化工工藝范文
關(guān)鍵詞：天然氣 凈化工藝 天然氣凈化
1.緒論
1.1天然氣凈化的目的與意義
隨著人們保護(hù)環(huán)境的意識日益增強(qiáng)，世界各國制定出越來越嚴(yán)厲的環(huán)保法規(guī)，以進(jìn)一步控制有害污染物的排放，這就促使了天然氣處理的工藝不斷地向前發(fā)展；另一方面，天然氣作為一種燃料和原料的資源地位越來越突出，國內(nèi)外都十分重視天然氣的加工和利用，相關(guān)領(lǐng)域也在方法上，技術(shù)上以及應(yīng)用上取得了重大進(jìn)步。本論文將介紹天然氣處理，加工和利用的技術(shù)水平以及發(fā)展的趨勢，以便系統(tǒng)地了解國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展的有關(guān)情況，使決策工作和研究開發(fā)能夠從中獲取有益的信息。
1.2 天然氣凈化研究概況
為了降低天然氣中含硫化物和水分在儲存和使用過程中的安全隱患，防止環(huán)境污染和對人體的傷害，輸送到城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿篮蛢Υ嬖O(shè)備中的天然氣有必要進(jìn)行凈化處理。富含硫化物的天然氣，必須經(jīng)過脫硫處理，以達(dá)到輸送要求，副產(chǎn)品的硫磺作為硫資源，用以生產(chǎn)硫酸、二硫化碳等一系列硫化物；脫硫后，天然氣經(jīng)過深冷分離，可得到液化天然氣。
2.天然氣凈化工藝與分析
2.1天然氣凈化的工藝的介紹
天然氣中通常有硫化氫、二氧化碳和有機(jī)硫化物等酸性組分存在，這些氣相雜質(zhì)在水存在的情況下會腐蝕金屬，并污染環(huán)境。因此天然氣的凈化處理主要有脫硫和脫水兩項(xiàng)內(nèi)容：
天然氣脫硫技術(shù)主要有干濕和濕式兩種方法，干式脫硫效率高，適用于低含硫處理。濕法脫硫按分為化學(xué)吸收法和氧化還原法兩種。
2.2天然氣凈化工藝的分析與應(yīng)用
2.2.1脫硫工藝
在脫硫凈化的化學(xué)溶劑法中各種胺法應(yīng)用廣泛，常用的醇胺類溶劑有一乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、二異丙醇胺（DIPA）、甲基二乙醇胺（MDEA）等。
醇胺吸收酸氣的基本流程：原料氣從下而上與溶液逆流通過吸收塔。從吸收塔流出的富液與從解析塔地流出的貧液熱換而被加熱，然后進(jìn)入解析塔頂部。在處理高壓酸性天然氣的裝置中，通常降幅也通入閃蒸器，閃蒸至中等壓力，以除去解析前在溶液中溶解和夾帶進(jìn)入的烴類。在熱交換器中部冷卻了的貧液用水冷或風(fēng)冷進(jìn)一步冷卻，然后泵人吸收塔頂部，完成溶液循環(huán)。
天然氣脫水有幾種方法：液體脫水劑（甘醇）法、固體脫水劑（分子篩、鋁土、硅膠）法及氯化鈣法。分子篩法用于深度脫水。氯化鈣法主要用于嚴(yán)寒地區(qū)和邊遠(yuǎn)井，但目前已很少應(yīng)用。二甘醇法在天然氣工業(yè)中應(yīng)用不多。三甘醇（TEG）法是最主要的天然氣脫水方法，它具有的優(yōu)點(diǎn)是：（1） 沸點(diǎn)較高（287.4℃），使在常壓下再生貧液濃度也可達(dá)98.5～98.7%以上，因而露點(diǎn)將比二甘醇多8～22℃左右。（2） 蒸氣壓較低，27℃時，僅為二甘醇的20%，因而損耗小。（3） 熱力學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，理論熱分解溫度約比二甘醇高40℃。（4） 脫水操作費(fèi)用比二甘醇法低。
2.2.2 脫水工藝
提高三甘醇貧液濃度的方法有兩種：減壓再生與氣體汽提。
（1）固體吸附法脫水
吸附操作原理：吸附是用多孔性的固體吸附劑處理氣體混合物，使其中所含的一種或數(shù)種組分吸附于固體表面上以達(dá)到分離的操作。
吸附法脫水工藝流程：至少需要兩個吸附塔。工業(yè)上經(jīng)常采用雙塔或三塔流程，在雙塔流程中，一個塔進(jìn)行脫水操作，另一個塔進(jìn)行吸附劑的再生和冷卻，兩者輪換操作。在三塔流程中，一般是一塔脫水，一塔再生，另一塔冷卻。
天然氣脫水多為固定床物理吸附。吸附劑再生循環(huán)使用。升溫脫吸是工業(yè)上常用的再生方法。一般吸附劑的再生溫度為175～260℃。
（2）吸附劑
活性氧化鋁：活性氧化鋁的主要組分是部分水化的、多孔和無定型的氧化鋁，并含有其他金屬化合物。
硅膠：工業(yè)上使用的硅膠多為顆粒狀，分子式為SiO2.nH-2O。它具有較大的孔隙率。
分子篩：分子篩是一種人工合成的無機(jī)吸附劑，是具有骨架結(jié)構(gòu)的堿金屬或堿土金屬的硅。分子篩能脫除天然氣中的水，硫化物和其它雜質(zhì)，也可用于酸性天然氣的干燥。
特殊的抗酸性分子篩的使用壽命長，能保持其脫水能力。分子篩用于氣體干燥不需要甘醇脫水那樣的預(yù)冷卻。隨著天然氣價格的上漲，以前不景氣的許多酸性氣田目前已考慮選擇用抗酸性分子篩干燥天然氣。工業(yè)上使用的分子篩的可用壓力范圍為負(fù)壓至高于10MPa，溫度范圍零下～200℃。由于分子篩能將氣體干燥至0.lppm，通常用于天然氣液化或深冷之前。因此，在天然氣提氦、液化、膨脹致冷、回收乙烷等工藝中被廣泛采用。
（3）膜分離工藝
美國氣體研究院提出的膜分離工藝，是根據(jù)含有水蒸汽、溶解氣的流動氣體通過聚合物薄膜發(fā)生的擴(kuò)散或滲透，由于不同氣體有不同的溶解度和擴(kuò)散系數(shù)，氣體通過膜具有不同的移動速度，從而達(dá)到分離的目的。工業(yè)上早期使用的氣體分離膜，成本高、分離能力低，大規(guī)模使用受到限制，隨著膜分離系統(tǒng)分離能力的改進(jìn)和費(fèi)用的降低，在經(jīng)濟(jì)上可以與傳統(tǒng)的甘醇脫水裝置相競爭。
3.總結(jié)
天然氣脫硫工藝，由于所處理的介質(zhì)是含有硫化氫、二氧化碳、水等多種腐蝕物質(zhì)，其在生產(chǎn)中所形成的腐蝕問題已經(jīng)越來越引起人們的關(guān)注。特別隨著氣田開采進(jìn)入中后期，生產(chǎn)系統(tǒng)的腐蝕問題越來越嚴(yán)重，穿孔次數(shù)越來越多，如果凈化工藝不善，技術(shù)指標(biāo)不達(dá)標(biāo)的天然氣進(jìn)入下游市場，給安全生產(chǎn)帶來了許多隱患和造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
隨著環(huán)境保護(hù)法規(guī)的日益嚴(yán)格，天然氣脫水工藝也必將朝著更清潔化方向發(fā)展；天然氣脫水工藝更注重其效率及經(jīng)濟(jì)性；TEG脫水工藝日臻完善，本文中分析的脫水、脫硫的凈化工藝也必將在實(shí)際應(yīng)用中得到改善，為天然氣開采、儲存、輸送和使用提供安全保障。
參考文獻(xiàn)
[1]諸林。天然氣加工工程[M]，石油工業(yè)出版社，1996
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[5]中國石油天然氣集團(tuán)公司職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心。天然氣凈化操作工[M]，石油工業(yè)出版社 ，2011.4
第3篇：石油天然氣化工工藝范文
本文介紹了大型LNG氣化站氣化工藝選擇的優(yōu)劣，闡述各種不同氣化工藝對氣化站建設(shè)以及冷能利用的影響，重點(diǎn)探討冷能在冷凍水、制冰及空氣液化分離等方面的利用的分析對比，得出冷能利用方案的優(yōu)劣性，有利于LNG氣化站項(xiàng)目合理研究選擇氣化工藝并充分進(jìn)行冷能的利用。
關(guān)鍵詞：LNG氣化站 氣化器 冷能利用
一、氣化工藝選擇以及對氣化站建設(shè)的影響
氣化器熱源有自然熱源(空氣、海水)與人工熱源(熱水、蒸汽、電、冷凍水、冷媒)。利用自然熱源的氣化器體積較大，投資較大，運(yùn)行成本接近為零；利用人工熱源的氣化器體積較小，投資較小，運(yùn)行成本偏高?？諟厥綒饣鞯倪B續(xù)工作時間一般為6～8小時，如若超過8小時，則出氣溫度會降低，長時間使用，會導(dǎo)致氣化器結(jié)霜嚴(yán)重氣化效率降低，出口溫度達(dá)不到要求，需要另外備用一套切換使用，讓工作后氣化器進(jìn)行自然化霜。在夏季，熱交換充分，運(yùn)行情況良好；在冬季或雨季，由于環(huán)境溫度或濕度的影響，氣化器氣化效果大大降低，影響氣化量和出站氣溫度，同時氣化過程造成霧氣彌漫的情況，影響安全操作?？諟厥綒饣饔捎隗w積過大或因冬季熱交換管結(jié)冰不能運(yùn)行，只適用于氣化量較小，氣溫比較高的地方。
例如氣化能力在50萬方/天以上的大型氣化站，若采用空溫式氣化器作為LNG氣化設(shè)備，其氣化站用地將達(dá)到30畝以上。而如果采用人工熱源氣化器，氣化站占地面積可以縮小到15畝以內(nèi)。在氣化站設(shè)計(jì)中，若采用空溫式氣化器為主、水浴式加熱器為輔，互為備用，這樣的設(shè)計(jì)有以下優(yōu)點(diǎn)：1、節(jié)省約四分之一空溫式氣化器投資成本；2、節(jié)省一半空溫式氣化器的占地面積；3、在外界溫度條件許可情況下，投用空溫式氣化器，運(yùn)行成本接近為零；在有免費(fèi)熱源的情況下，投用水浴式氣化器，運(yùn)行成本相對較低，而且氣化能力明顯增加，同時可以解決冬季或陰雨天氣情況下空溫式氣化器嚴(yán)重結(jié)霜以及周邊霧氣彌漫而影響安全生產(chǎn)的問題。
采用自然熱源的空溫式氣化器或海水水浴式氣化器，LNG冷能隨著氣化器的熱交換而被舍棄在大氣或海水中，造成能源的浪費(fèi)。采用人工熱源的氣化器，在用熱水、蒸汽和電等作為熱交換源時，氣化站運(yùn)行成本較高；而在用冷凍水、冷媒進(jìn)行熱交換時，很大程度能夠?qū)NG潛在的冷能利用起來，而且該部分冷能的利用價值相當(dāng)可觀。因此冷能利用在大型LNG氣化站中的利用，值得進(jìn)一步研究和推廣實(shí)施。
二、LNG冷能回收的意義和途徑
LNG是由低污染天然氣經(jīng)過脫酸、脫水處理，通過低溫工藝?yán)鋬鲆夯傻牡蜏?－162℃)的液體混和物，其密度大大地增加(約600倍)，有利于長距離運(yùn)輸。每生產(chǎn)一噸LNG的動力及公用設(shè)施耗電量約為850kW·h，而在LNG氣化站，一般又需將LNG通過氣化器氣化后使用，氣化時放出很大的冷量，其值大約為830kJ/kg(包括液態(tài)天然氣的氣化潛熱和氣態(tài)天然氣從儲存溫度復(fù)溫到環(huán)境溫度的顯熱)。這種冷能從能源品位來看，具有較高的利用價值，而其通常在天然氣氣化器中隨空氣或海水被舍棄了，造成了能源的浪費(fèi)。為此，通過特定的工藝技術(shù)利用LNG冷能，可以達(dá)到節(jié)省能源、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
2.1節(jié)省能源、提高經(jīng)濟(jì)效益
LNG的液化費(fèi)用約占LNG總成本的30%，這30%的費(fèi)用通過冷源的方式蓄積在LNG中。通常LNG需要重新汽化成氣態(tài)的天然氣才能獲得利用，而當(dāng)LNG在1 atm(1 atm = 0. 101 325 MPa) 壓力下氣化時，釋放出常溫氣體的冷量約220 kWh/ T 。在實(shí)際氣化操作中，根據(jù)氣化壓力的不同，LNG冷量㶲有所不同。
下圖為能級系數(shù)ε和冷能Q 坐標(biāo)上的LN G氣化曲線(曲線與橫軸之間的面積就相當(dāng)于氣化過程中所釋放的冷量㶲) 。
據(jù)測算一個10×104Nm3 / d 規(guī)模的LNG氣化站，可利用冷功率近1 MW，每年折合電能約為數(shù)百萬度，可節(jié)省近千萬度的制冷電能。由此可見，LNG冷能從能源品位來看，具有較高的利用價值。目前，這種冷源大部分在天然氣汽化器中隨空氣或海水被舍棄了，造成了能源的浪費(fèi)。能將這些冷能回收并利用于需要冷源的地方，不僅能夠節(jié)約再次氣化所需費(fèi)用，對節(jié)能也會產(chǎn)生良好的影響，達(dá)到節(jié)省能源、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
2.2 安全效益
本項(xiàng)目用氣量較大，不可避免將造成站區(qū)內(nèi)設(shè)備結(jié)霜嚴(yán)重，生產(chǎn)環(huán)境處于低溫狀態(tài)，出現(xiàn)凍霧彌漫的情況，這將對生產(chǎn)運(yùn)營帶來較大不便，同時也會影響LNG氣化站區(qū)周邊企業(yè)、公共設(shè)施環(huán)境，存在安全隱患，為消除此類狀況，迫切需要對該項(xiàng)目啟用冷能利用方案。
2.3 社會效益
我國采用的能源標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)煤，每節(jié)約1度電相應(yīng)的節(jié)約0.4kg標(biāo)準(zhǔn)煤，減少0.997kgCO2排放量。如項(xiàng)目規(guī)模（100×104 Nm3 / d）的LNG氣化站，當(dāng)滿負(fù)荷冷能利用（冷凍水利用）時，每年的節(jié)電效益約為1273.72萬kWh，相當(dāng)于每年節(jié)約5094.88噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少12699噸CO2排放量。
另外，冷能利用還可帶動相關(guān)冷鏈產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如發(fā)電裝備、空氣分離、輕烴回收、低溫粉碎、海水淡化、冷凍、干冰等。因此，LNG冷能利用是節(jié)能減排的一大新型亮點(diǎn)工程，符合國家政策需要，也切合公司可持續(xù)發(fā)展理念，是利國利民的綠色工程。
LNG直接利用有冷能發(fā)電，液化分離空氣(液氧、液氮)，冷凍倉庫，制造液化CO2、干冰，空調(diào)，BOG再液化，低溫養(yǎng)殖、栽培等；間接利用有冷凍食品，用空分后的液氮、液氧、液氬來低溫破碎，低溫干燥，水和污染物處理，低溫醫(yī)療，食品保存等。冷能的利用不僅要看其能量的回收大小，更為重要的是品位的利用。在經(jīng)濟(jì)合理安全可靠的情況下，要符合溫度對口、梯級利用的總能系統(tǒng)原則。
三、冷能利用的方案的選擇
假設(shè)氣化站LNG氣化量為100×104Nm3/d，即793.1T/d。據(jù)測算，每噸LNG氣化過程釋放出的冷量約220 kWh/ T，則可不考慮冷能利用率，可利用的冷量約為6.3×105 MJ/d（折合電能約為17.45×104Kwh/d）。根據(jù)目前國內(nèi)實(shí)際情況，冷能利用多用于冷凍水、制冰及空氣液化分離，下面對三個方案的市場需求、項(xiàng)目用地及投資估算、經(jīng)濟(jì)效益等進(jìn)行對比。
3.1市場需求
冷凍水市場分析
冷凍水需求范圍受限于周邊必須有空調(diào)或冷卻系統(tǒng)。大型LNG氣化站一般都有規(guī)模較大的工業(yè)企業(yè)用戶，該類企業(yè)廠區(qū)有冷凍水循環(huán)系統(tǒng)。冷凍水循環(huán)系統(tǒng)由冷凍機(jī)、冷凍水供水環(huán)網(wǎng)等組成，主要用于機(jī)柜間、配電間、辦公樓的空調(diào)系統(tǒng)及生產(chǎn)裝置工藝用。一般情況該類企業(yè)自備冷凍機(jī)組，冷凍機(jī)出口供水溫度大致在7℃左右，冷凍機(jī)回水溫度增溫5℃，即為12℃。因此LNG氣化站可以通過熱交換設(shè)備，為周邊企業(yè)提供冷凍水，節(jié)省冷凍機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用，從而達(dá)到冷能利用的目的。
制冰市場分析
制冰市場多用于南方，尤其海產(chǎn)豐富的沿海地帶對冰塊的需求量相當(dāng)大。對于漁業(yè)，漁船出海捕魚時每船需攜帶數(shù)十噸冰出海捕魚，魚產(chǎn)品運(yùn)輸銷售途中也需要冰；對于肉食加工行業(yè)，同樣對冰有很大的需求。因此可在LNG氣化站旁邊建立制冰廠，通過冷媒與LNG熱交換，一方面為LNG氣化帶來熱源，另一方面也為制冰廠帶來冷能用于制冰，從而達(dá)到冷能利用的目的。
空氣液化分離市場分析
由于空分裝置中所需達(dá)到的溫度比LNG溫度還低，因此，LNG的冷量中的有效能可以得到最大程度的利用，是從熱力學(xué)角度最為合理的利用方式，LNG冷能用于液化空氣制液氧、液氮、液氬等，在LNG冷能利用系統(tǒng)中被認(rèn)為是最有效的利用方式。這是因?yàn)樗墓?jié)能率高，也很少受到地點(diǎn)條件的限制，且LNG巨大的冷能產(chǎn)出的液體氮量和液體氧量都很大。而液體氮、液體氧被廣泛應(yīng)用于工業(yè)中，因此也具有很好的需求市場。
3.2項(xiàng)目用地及投資
冷凍水
冷凍水換熱設(shè)備可采用冷媒換熱的橇裝化設(shè)備或冷水式水浴式氣化器。以冷水式水浴式氣化器為例，該設(shè)備及工藝管道占地面積約400m2；投資約200萬元。
制冰
換熱等設(shè)備集成為整體橇裝化設(shè)備。本項(xiàng)目規(guī)模下，占地需劃分為兩部分，換熱設(shè)備在站內(nèi)氣化區(qū)，占地約500m2；制冰系統(tǒng)須建設(shè)在站外，占地約2500m2；投資約1200萬元。
空氣液化分離
空氣液化分離裝置由四個主工藝系統(tǒng)和三個輔助系統(tǒng)組成。主工藝系統(tǒng)可分為：空氣過濾和壓縮系統(tǒng)、空氣冷卻和純化系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)和LNG冷能利用系統(tǒng)；輔助系統(tǒng)可分為：儀控系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和液體貯存運(yùn)輸系統(tǒng)。在同樣規(guī)模下，空氣液化分離裝置及工藝管道占地約1萬平方米，因此LNG氣化站附近可利用土地面積及交通情況，是制約空分項(xiàng)目開展的重要因素；投資約20000萬元，比冷凍水、制冰高。
3.3經(jīng)濟(jì)效益
冷凍水
若根據(jù)制冷效率COP估算，對于冷凍水設(shè)備，其制冷的COP為5左右，若按電價0.595元/度計(jì)算，每噸LNG可節(jié)電26.18元。則按項(xiàng)目規(guī)模滿負(fù)荷冷能利用時，每年的節(jié)電效益約為1256.3萬kWh，經(jīng)濟(jì)效益約為757.86萬元。
制冰
若根據(jù)制冷效率COP估算，對于制冰設(shè)備，其制冷的COP為2左右，若按電價0.595元/度計(jì)算，每噸LNG可節(jié)電65.45元。則按項(xiàng)目規(guī)模滿負(fù)荷冷能利用時，每年的節(jié)電效益約為3184.3萬kWh，經(jīng)濟(jì)效益約為1894.66萬元。
空氣液化分離
根據(jù)LNG用于空氣液化分離經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，按項(xiàng)目規(guī)模滿負(fù)荷冷能利用的情況下，每天可生產(chǎn)約200噸液體空分產(chǎn)品，年產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益約為6000萬元。
3.4方案比選
表3.1 項(xiàng)目冷能利用方案對比表
四、結(jié)論
根據(jù)LNG氣化站供氣對象的不同，其冷能供應(yīng)量也會有所變化。當(dāng)用于城市燃?xì)夂桶l(fā)電廠時,其晝夜的燃?xì)庀到y(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)荷變化很大,導(dǎo)致LNG的使用量也隨之變化,所以為了充分利用LN G冷能,必須使用容易調(diào)節(jié)的系統(tǒng),能根據(jù)燃?xì)庀到y(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)負(fù)荷的變化相應(yīng)調(diào)節(jié)LN G供應(yīng)負(fù)荷的變化。當(dāng)用于石化行業(yè)或玻璃生產(chǎn)企業(yè)時，由于行業(yè)的特性，其對燃料的需求大，且使用量相對穩(wěn)定，因此對冷能利用有較好的適應(yīng)性。
在氣化量大于50萬方/天的大型LNG氣化站，需要選擇合適的冷能利用方案，以節(jié)約用地成本，消除運(yùn)行煙霧繚繞的安全風(fēng)險，充分進(jìn)行冷能回收利用。因此,將上述各種因素相互交叉集成考慮以達(dá)到因地制宜、加大氣化量、充分利用LN G冷能的目的是大型氣化站建設(shè)研究發(fā)展的方向。同時也可以考慮將這些利用LN G 冷能的裝置建成聯(lián)合企業(yè)的冷能利用系統(tǒng),并將其與LN G氣化站一體化建設(shè)，達(dá)到LNG綜合利用的最優(yōu)效果。
附：參考文獻(xiàn)
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第4篇：石油天然氣化工工藝范文
關(guān)鍵詞：成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)； 天然氣產(chǎn)業(yè)鏈； 協(xié)調(diào)發(fā)展； 技術(shù)創(chuàng)新。
對區(qū)域經(jīng)濟(jì)而言，如何根據(jù)自身發(fā)展環(huán)境和條件，形成基于資源優(yōu)勢的上中下游協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈具有極其重要的意義。成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)是我國最早進(jìn)行天然氣勘察、開發(fā)和消費(fèi)的區(qū)域之一，也是我國重要的天然氣生產(chǎn)基地和消費(fèi)市場之一。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)的天然氣產(chǎn)業(yè)鏈已初步邁向產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展模式，這也是成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)由天然氣資源優(yōu)勢區(qū)域轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粴猱a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢區(qū)域的必然途徑。
但是，從區(qū)域內(nèi)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展現(xiàn)狀來看，成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)尚未充分利用區(qū)域資源稟賦優(yōu)勢帶動天然氣相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文從區(qū)域內(nèi)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，分析了成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展面臨的問題，并提出了相應(yīng)的應(yīng)對策略。
一、成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的現(xiàn)狀。
天然氣產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)侵敢蕴烊粴赓Y源開發(fā)利用為基礎(chǔ)和依托的產(chǎn)業(yè)群。在天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生產(chǎn)要素構(gòu)成中，資源占據(jù)主體核心地位。天然氣產(chǎn)業(yè)集群是指在一定區(qū)域內(nèi)，基于天然氣資源稟賦形成的一個由點(diǎn)、線、面、網(wǎng)組成的多層次、多側(cè)面、多領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它要求在與社會生產(chǎn)力布局的聯(lián)系上，應(yīng)按資源優(yōu)化配置和有效利用的原則，合理分工，協(xié)調(diào)發(fā)展。從整體上來看，成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)的天然氣產(chǎn)業(yè)鏈初具雛形，具體體現(xiàn)在以下方面：
（ 一） 天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資源基礎(chǔ)。
成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)域內(nèi)天然氣資源豐富。截止 2010年底，探明的四川省天然氣基礎(chǔ)儲量為 6763. 11 億立方米，重慶市天然氣基礎(chǔ)儲量為 1921. 02 億立方米，整個成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)的天然氣基礎(chǔ)儲量之和位居全國首位。隨著對區(qū)域內(nèi)天然氣地質(zhì)認(rèn)識的深化以及勘察技術(shù)的提高，天然氣資源總量還會有所增加。
2011 年區(qū)域內(nèi)天然氣開采量達(dá) 263. 48 億立方米，占全國天然氣生產(chǎn)總量的 28. 2%。
（ 二） 天然氣產(chǎn)業(yè)市場培育。
在成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)的能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中，天然氣占26. 64% （ 按當(dāng)值量計(jì)算） ; 在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，天然氣占 15. 53% （ 按當(dāng)值量計(jì)算） ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全國3. 4% 的平均水平。天然氣的利用領(lǐng)域涉及到了城鎮(zhèn)燃?xì)?、化工原料、工業(yè)燃料、CNG 汽車等各方面。天然氣管網(wǎng)設(shè)施逐步完善，基本上覆蓋到經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)的各大城市，市場培育基本成熟。
（ 三） 上下游產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展情況。
成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)除有產(chǎn)能巨大的上游企業(yè)以及為天然氣開采配套的油氣裝備制造企業(yè)外，還擁有數(shù)量眾多的天然氣化工企業(yè)，這些企業(yè)分布在經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)靠近天然氣產(chǎn)地的城市，其產(chǎn)量位居全國榜首； 天然氣汽車在成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)各大城市的公共交通及出租車行業(yè)的推廣成效顯著，CNG 汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系已初步建成，其在清潔能源汽車產(chǎn)業(yè)中嶄露頭角； 天然氣加氣站成套加氣/檢測設(shè)備已經(jīng)完成國產(chǎn)化，并批量出口到國外。在成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)的夾江、峨眉、沙灣及眉山一帶，已形成以天然氣為工業(yè)燃料的頗具競爭優(yōu)勢的建陶產(chǎn)業(yè)集群。
二、天然氣產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展面臨的主要問題。
“十二五”期間，隨著中國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)以及低碳發(fā)展要求的不斷提高，工業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和快速城市化對能源產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了更大的需求，國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變對能源產(chǎn)業(yè)組織方式提出了更高的要求，這都給天然氣及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了難得的機(jī)遇。盡管面臨著如此難得的機(jī)遇，但是，要發(fā)展成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)區(qū)域內(nèi)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈就必須解決發(fā)展過程中存在的問題。從成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)區(qū)域內(nèi)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀來看，還存在著以下問題：
（ 一） 產(chǎn)業(yè)鏈延伸不足，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)欠合理。
天然氣產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展處于初級階段，天然氣主要用于燃料、燃?xì)獾纳a(chǎn)和作為化工原料。天然氣產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的布局偏重于上游產(chǎn)業(yè)，天然氣化工主要集中在生產(chǎn)二甲醚、合成氨等化肥產(chǎn)品上，產(chǎn)品雷同，附加值低，經(jīng)濟(jì)附加值較高的下游深加工企業(yè)沒有達(dá)到相應(yīng)數(shù)量與規(guī)模。除此之外，天然氣產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的“網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)”不明顯，削弱了其可以帶來的競爭優(yōu)勢。天然氣產(chǎn)業(yè)集群對區(qū)域發(fā)展的拉動作用尚未充分發(fā)揮出來。
（ 二） 政府職能與市場機(jī)制之間存在矛盾。
天然氣資源的特殊性，以及天然氣生產(chǎn)企業(yè)的壟斷特性，決定了天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的布局和發(fā)展在很大程度上依賴于政府調(diào)控和協(xié)調(diào)。但是，由于目前政府在這方面的職能落后于快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)需要，以致天然氣產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展受到了影響，具體表現(xiàn)為： 一方面，天然氣生產(chǎn)企業(yè)反映成本高企和政府對資源的定價過低； 另一方面，閑置的民間資本難以跨過保護(hù)門檻。這不僅不利于天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對整個區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有一定的阻礙作用。
（ 三） 技術(shù)創(chuàng)新能力低，產(chǎn)業(yè)升級緩慢。
天然氣產(chǎn)業(yè)內(nèi)部創(chuàng)新能力比較低，產(chǎn)業(yè)升級緩慢，集群效應(yīng)低。其主要原因是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)集群模式欠合理。在當(dāng)前的模式下，產(chǎn)業(yè)集群還沒有充分成長起來，高科技人才的支撐力度不足，創(chuàng)新體系不完善，從而影響了整個產(chǎn)業(yè)的升級與進(jìn)一步發(fā)展。
三、破解思路和對策。
針對成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)天然氣產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展存在的問題，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展?fàn)顩r，本文提出如下對策：
（ 一） 延伸深化天然氣產(chǎn)業(yè)鏈。
成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)豐富的天然氣資源和完善的管網(wǎng)設(shè)施是培育發(fā)展天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)，成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)已初步形成包括天然氣生產(chǎn)、城市燃?xì)?、天然氣化工、CNG 汽車制造等在內(nèi)的天然氣產(chǎn)業(yè)鏈。隨著對天然氣利用的不斷深化，如在城市工業(yè)園區(qū)、旅游集中服務(wù)區(qū)、生態(tài)園區(qū)、大型商業(yè)設(shè)施建設(shè)天然氣分布式能源系統(tǒng)，必將推動燃?xì)獍l(fā)電機(jī)、燃?xì)忮仩t、吸收式制冷行業(yè)的發(fā)展，同時也會帶動機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，而分布式能源的建設(shè)行業(yè)、運(yùn)營管理行業(yè)也將隨著分布能源的發(fā)展獲得迅速發(fā)展，從而為天然氣分布式能源裝備產(chǎn)業(yè)化奠定一定的技術(shù)基礎(chǔ)。依托現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，適當(dāng)延伸深化天然氣產(chǎn)業(yè)鏈，將會對整個區(qū)域的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生更大的拉動作用，如圖1 所示。
（ 二） 根據(jù)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)實(shí)際情況優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局。
在成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)，與天然氣相關(guān)的產(chǎn)業(yè)已經(jīng)嶄露頭角。重慶市的清潔能源汽車產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模，成都、南充、德陽、區(qū)域內(nèi)資源地分別在天然氣加氣站成套加氣/檢測設(shè)備制造方面、油氣機(jī)械裝備制造方面、能源裝備研發(fā)與生產(chǎn)方面以及天然氣化工產(chǎn)業(yè)方面有一定的規(guī)模和優(yōu)勢。在此基礎(chǔ)上，可加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)各個行政區(qū)域天然氣相關(guān)產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃，優(yōu)化天然氣產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和區(qū)域布局（ 見表 1） ，提高天然氣資源綜合利用水平，以促進(jìn)天然氣產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展。
（ 三） 完善政府職能，為天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展創(chuàng)造良好環(huán)境條件。
應(yīng)該重新定位地方政府的角色和職能。地方政府既不能過度干預(yù)天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，又不能太過放松，要與市場機(jī)制協(xié)同促進(jìn)天然氣產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展。
成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)天然氣產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展正處于起步階段，政府應(yīng)該更多地促進(jìn)各企業(yè)進(jìn)行合作，尤其是要協(xié)調(diào)資源開發(fā)企業(yè)與資源使用企業(yè)之間的關(guān)系，使產(chǎn)業(yè)集群快速成長起來。政府還要制定相關(guān)政策，扶持相關(guān)中小企業(yè)，尤其是處于天然氣產(chǎn)業(yè)鏈下游的企業(yè)，以達(dá)到延伸產(chǎn)業(yè)鏈的目的。在產(chǎn)業(yè)集群逐步成熟穩(wěn)定后，政府部門可適當(dāng)降低介入程度，但是仍要促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部的創(chuàng)新，以保持整個天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的可持續(xù)發(fā)展。
（ 四） 積極與高校及科研機(jī)構(gòu)合作，提升創(chuàng)新能力，加快產(chǎn)業(yè)升級。
企業(yè)是產(chǎn)業(yè)集群的創(chuàng)新主體。由于成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)的企業(yè)與高等院校和科研機(jī)構(gòu)的互動機(jī)制不健全，而且企業(yè)本身也缺乏高素質(zhì)人才，因此企業(yè)科研力量嚴(yán)重不足。加上產(chǎn)業(yè)配套不完善等原因，整個產(chǎn)業(yè)鏈缺乏發(fā)展后勁。利用區(qū)域內(nèi)的科研力量優(yōu)勢，加強(qiáng)與高等院校和科研機(jī)構(gòu)的合作，促進(jìn)科研成果的產(chǎn)業(yè)化，是天然氣產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新最有效的途徑，同時也能為整個天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)發(fā)展提供有力保障。
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第5篇：石油天然氣化工工藝范文
關(guān)鍵詞：LNG；消防系統(tǒng)；設(shè)計(jì)。
Abstract: The liquefied natural gas ( LNG of the following abbreviation ), because the storage medium low temperature combustible characteristics, once leak or fire, danger, attack difficulty, and personnel evacuation is difficult, early warning is very important. Therefore, in the fire alarm system, fire system design is good, timely detection, timely extinguishing guarantee. The article combines with working practice on LNG fire system design are discussed, for reference only.
Key words: LNG; fire control system; design
中圖分類號 : F407.22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
概述
液化天然氣（簡稱LNG）是一種高效、清潔的能源，一般在常壓、低溫下儲存和運(yùn)輸，儲存溫度一般約為-162℃。
為優(yōu)化我國的能源結(jié)構(gòu)，改善環(huán)境污染日益嚴(yán)重的狀況，補(bǔ)充東南沿海地區(qū)能源供應(yīng)，我國擬在東南沿海地區(qū)適量進(jìn)口LNG，建設(shè)LNG接收站、碼頭及城市燃?xì)夤こ痰软?xiàng)目。世界上多個國家的LNG工程成功、安全的運(yùn)行記錄為我國
建設(shè)LNG項(xiàng)目提供了很好的經(jīng)驗(yàn)。
鑒于目前在我國尚無專門適用于LNG生產(chǎn)、貯存和使用方面的消防標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，筆者結(jié)合在參與東莞九豐LNG項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)及詳細(xì)設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)，提出
了大型LNG接收站和碼頭的消防設(shè)計(jì)方案，供大家參考。
2 設(shè)計(jì)依據(jù)探討2．1 目前國內(nèi)相關(guān)規(guī)范
（1）《液化天然氣(LNG)生產(chǎn)、儲存和裝運(yùn)》 （GB/T20368－2006）
（2）《液化天然氣的一般特性》GB/T 19204-2003
（3）《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50183-2004
（4）《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50160-2008
（5）《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50140-2005
（6）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006
（7）《水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50219-95
（8）《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50084-2001(2005年版)
（9）《固定消防炮滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50338-2003
（10）《干粉滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50347-2004
（11）《高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50196-93(2002年版)
（12）《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50370-2005
2．2 國外有關(guān)規(guī)范（1）美國國家標(biāo)準(zhǔn)NFPA;59A《液化天然氣(LNG)生產(chǎn)、儲存和裝卸標(biāo)準(zhǔn)》(1996年版)（2）日本部頒標(biāo)準(zhǔn)KHK—4《一般高壓瓦斯保安法則》(平成6年修訂版)
3.接收站及碼頭組成
LNG接收站一般由LNG儲罐區(qū)、工藝區(qū)（包括外輸系統(tǒng)、再冷凝器及蒸發(fā)氣壓縮機(jī)廠房、開架式海水氣化器、備用的浸沒燃燒式氣化器及外輸氣計(jì)量裝置
等）、公用設(shè)施區(qū)（包括供排水、主配電、中控、空壓及氮?dú)鈨Υ娴龋?、廠前區(qū)（包括各種輔助設(shè)施）等組成。LNG碼頭主要由運(yùn)輸船泊位及工作船泊位組
成。LNG碼頭運(yùn)輸船泊位的規(guī)模一般按可停靠13.6~16萬m3 船考慮。
目前國內(nèi)外LNG儲罐的型式多為全容式鋼筋混凝土儲罐，本文所涉及的東莞九豐LNG項(xiàng)目中LNG儲罐為單包容式雙壁金屬儲罐，內(nèi)罐主要材質(zhì)為9Ni低溫鋼（或奧氏體不銹鋼），外罐材料為16MnDR。每座有效工作容積為80,000m3。
4.LNG火災(zāi)危險性分析
LNG的火災(zāi)危險性類別為甲類。液化天然氣的組成絕大部分是甲烷，天然氣經(jīng)過低溫液化后即得到液化天然氣。液化天然氣的儲存溫度約-162℃。
LNG屬易燃、易爆物質(zhì)，火災(zāi)爆炸危險性大；火焰溫度高、輻射熱強(qiáng)；易形成大面積火災(zāi)；具有復(fù)燃、復(fù)爆性。LNG和空氣混合，當(dāng)濃度達(dá)到爆炸極限時，如遇明火就會發(fā)生爆炸，這是LNG事故中危害與損失最大的一種；如果未達(dá)到爆炸下限，遇明火則會發(fā)生燃燒。
一旦LNG泄漏，就可能形成LNG液池，LNG將蒸發(fā)形成蒸氣云，蒸氣云將會擴(kuò)散。如果被點(diǎn)燃，將發(fā)生池火火災(zāi)。
一旦NG釋放，就會形成蒸氣云，蒸氣云將擴(kuò)散。如果被點(diǎn)燃，將發(fā)生噴射火火災(zāi)。
5.消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
根據(jù)液化天然氣的特性，LNG接收站及碼頭主要設(shè)置的消防系統(tǒng)包括消防水系統(tǒng)、高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)、干粉滅火系統(tǒng)、滅火器、火災(zāi)報警系統(tǒng)、可燃?xì)怏w探測系統(tǒng)等消防設(shè)施，各裝置區(qū)設(shè)置的消防設(shè)施如下：
（1）LNG罐區(qū)：
1）室外消火栓
2）固定式水噴霧系統(tǒng)（LNG儲罐罐頂）
3）遠(yuǎn)控消防炮（LNG儲罐罐壁）
4）高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)（LNG收集池）
5）干粉滅火系統(tǒng)（LNG罐頂安全閥排放口）
6）滅火器
（2）壓縮機(jī)區(qū)：
1）固定式消防水炮
2）室外消火栓
3）高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)（LNG收集池）
4）滅火器
（3）裝車區(qū)：
1）固定式消防水炮
2）干粉炮滅火系統(tǒng)
3）室外消火栓
4）高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)（LNG收集池）
5）滅火器
（4）碼頭區(qū)：
1）高架水炮（每架水炮均設(shè)有消防水炮及干粉炮）
2）室外消火栓
3）固定式水幕系統(tǒng)
4）水幕系統(tǒng)（設(shè)置于碼頭逃生路線）
5）高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)（LNG收集池）
6）干粉炮
7）滅火器
5.1水噴霧消防滅火系統(tǒng)
水噴霧滅火系統(tǒng)是由水源、供水設(shè)備、管道、雨淋閥組、過濾器和水霧噴頭等組成，向LNG罐噴射水霧進(jìn)行防護(hù)冷卻的滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有手動遠(yuǎn)程控制和應(yīng)急操作二種控制方式。
5.2室外消火栓
室外消火栓由穩(wěn)高壓消防水系統(tǒng)管網(wǎng)直接供水，選用地上減壓型消火栓，公稱直徑為150mm(6”)的3 出口消火栓，每個消火栓帶2 個80mm(3”)的接口及1 個150 mm(6”)消防水泵接口。室外消火栓均沿道路布置，其大口徑出水口面向道路。消火栓距路面邊不大于2m，距建筑物外墻不小于5m，離被保護(hù)的設(shè)備距離至少為15m。消火栓的間距不大于60m。
5.3消防水炮
在LNG罐區(qū)設(shè)置遙控式消防水炮。遙控式消防炮最小流量252m3/h，水炮出口壓力0.8Mpa(G)。在直流噴水，靜止空氣，最小水平射程70m。水炮出水形式可以為直流噴水或噴霧。
消防炮噴射角度：水平噴射角度360°，垂直角度 -70°～70°。
遙控式消防水炮設(shè)置在消防炮塔上，消防炮塔高度為12米，消防炮塔上設(shè)有水幕系統(tǒng)，以保護(hù)消防時減少熱輻射對人體的傷害。水幕系統(tǒng)的開啟由消防水炮連鎖啟動。
5.4 高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)
在各LNG 泄露收集池設(shè)置高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)：高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)的設(shè)置目的是控制泄漏到LNG 收集池內(nèi)的液化天然氣的揮發(fā)。設(shè)計(jì)泡沫混合液供給強(qiáng)度為7.2 l/min·m2，泡沫混合液供給時間為40 min。泡沫原液選用3%的高倍數(shù)泡沫原液。選用發(fā)泡倍數(shù)為300～500 倍的高倍數(shù)泡沫發(fā)生器，其額定流量為4 l/s。
高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)采用自動控制方式。每個LNG 收集池設(shè)置至少3 個低溫探測器，當(dāng)有2 個低溫探測器探測到有LNG 泄漏到收集池后，或火焰探測器探測到火災(zāi)信號后，由火災(zāi)報警控制盤聯(lián)鎖控制啟動電動閥，從而啟動高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)，向收集池內(nèi)噴射泡沫。
5.5消防系統(tǒng)管網(wǎng)
消防給水系統(tǒng)采用無縫鋼管，庫區(qū)消防給水管網(wǎng)環(huán)狀布置，當(dāng)一條管網(wǎng)發(fā)生故障時，另一條消防管能通過100%的消防水量，消防管網(wǎng)上設(shè)有隔斷閥，每兩個隔斷閥之間不超過二個消火栓。
5.6干粉滅火系統(tǒng)
在每個LNG 儲罐罐頂?shù)尼尫砰y處設(shè)置固定式干粉滅火系統(tǒng)，用于撲救釋放閥出口處的火災(zāi)。系統(tǒng)采用自動控制方式，也可遙控或手動啟動。
干粉系統(tǒng)主要由氮?dú)馄?、干粉儲罐（配有壓力泄放和測量裝置，再次充裝和檢測設(shè)施）、快速手動釋放裝置、減壓和測量裝置、干粉噴嘴、干粉輸送管和管件。
每個LNG罐頂干粉系統(tǒng)用量為1000Kg,系統(tǒng)設(shè)置100%的備用量，因此每套干粉系統(tǒng)設(shè)置的干粉用量為2000Kg.
5.7移動式滅火器
在罐區(qū)及泵站附近設(shè)有若干手提式干粉滅火器（8Kg/ 個），以利于撲滅初期離散火災(zāi)。
6.結(jié)語
在目前我國沒有LNG站消防設(shè)計(jì)規(guī)范的情況下，參照《石化規(guī)》的有關(guān)要求及國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的上述設(shè)計(jì)，基本能夠滿足LNG站的消防安全要求，各種設(shè)備得到了最大程度的保護(hù)，為LNG站的安全運(yùn)行提供了有力的保障，實(shí)踐證明是行之有效的。
第6篇：石油天然氣化工工藝范文
新華月報:周書記您好,我們都知道,鑲黃旗自清朝以來就有很大的盛名,但是長久以來人們卻不太清楚鑲黃旗的歷史文化,周書記能否給讀者介紹一下?
周金樁:好的,鑲黃旗曾是清代八旗之一,建于明萬歷四十三年(1615年),因旗色為黃色鑲紅邊而得名,鑲黃旗是上三旗之一,旗內(nèi)無王,由皇帝所親統(tǒng),兵為皇帝親兵,侍衛(wèi)皇室的成員也從上三旗中選。清末時的規(guī)模達(dá)到下轄84個整佐領(lǐng)又2個半分佐領(lǐng),約2.6萬兵丁,總?cè)丝诩s13萬人,很多清皇室成員都是鑲黃旗,如嘉慶帝的皇后孝和睿,乾隆帝的皇貴妃,“垂簾聽政”的慈禧和慈安(也稱東宮)都是,朝廷的高級官員中也有不少是來自鑲黃旗的。
鑲黃旗水草豐美,曾為“皇室牧場”,專門為皇室飼養(yǎng)和供應(yīng)戰(zhàn)馬及牛、羊,境內(nèi)最高峰鴻格爾敖包山海拔1650米。鴻格爾敖包旅游景區(qū)景觀特獨(dú),植被資源豐富,天然松林面積位列國內(nèi)前列。目前,鑲黃旗面積為5172平方公里,人口約為3萬,旗政府所駐地新寶拉格鎮(zhèn)。
新華月報:真是個讓人向往的地方。改革開放30年來,全國各地都有了翻天覆地的變化,鑲黃旗的變化大家也是有目共睹,老百姓也都過上了富裕的生活,請問你們是在哪方面做出了創(chuàng)新突破?
周金樁:從2004年以來,鑲黃旗明確“全黨抓經(jīng)濟(jì)、重點(diǎn)抓工業(yè)、突出抓項(xiàng)目”的發(fā)展思路,實(shí)施“城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、三化互動”發(fā)展戰(zhàn)略,大力實(shí)施項(xiàng)目拉動、結(jié)構(gòu)調(diào)整和環(huán)境營造三大措施,實(shí)現(xiàn)了“三大明顯突破”。
首先是草原生態(tài)建設(shè)與保護(hù)取得明顯突破。進(jìn)入新世紀(jì)以來,我們鑲黃旗傳統(tǒng)的牧業(yè)發(fā)展方式受自然條件的制約,已難以為繼,所以得需要尋求新的突破。對傳統(tǒng)牧業(yè)工作進(jìn)行了深刻總結(jié),開始用工業(yè)化的思路和產(chǎn)業(yè)化的視野研究“三牧”出路問題,全力實(shí)施退耕還林、退牧還草等生態(tài)建設(shè)工程,加快牧區(qū)人口向城鎮(zhèn)和二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,通過“轉(zhuǎn)人、減畜、增收、增綠”,實(shí)現(xiàn)草畜平衡,增強(qiáng)草原自我修復(fù)的能力。我們還不斷總結(jié)牧民首創(chuàng)的聯(lián)戶經(jīng)營合作組織方式,深入推廣“分戶繁育、集中育肥”的模式,大力發(fā)展基地化、專業(yè)化、規(guī)?；?jīng)營。初步形成了生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的局面。
其次是工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得明顯突破。鑲黃旗大力培育石油天然氣化工、石材建材加工、畜產(chǎn)品加工和絨毛紡織產(chǎn)業(yè)集群,延長產(chǎn)業(yè)鏈條,提高精深加工水平,工業(yè)經(jīng)濟(jì)成為“半壁江山”。 從2004年來,工業(yè)增加值年均增長131%,占生產(chǎn)總值的65%左右。通過對山東萊州、廣東云浮、福建水頭等地考察,進(jìn)一步理清了石材工業(yè)的發(fā)展思路和措施。引導(dǎo)石材企業(yè)采用最新技術(shù)和工藝,提高板材加工、異型加工和石材雕刻的精深加工水平,增強(qiáng)品牌營銷和市場競爭力。在鞏固國內(nèi)市場的同時,積極開拓國際市場,提高屬地品牌的國際影響力。規(guī)范石材荒料交易市場,暢通國內(nèi)國際荒料加工增值渠道,實(shí)現(xiàn)石材品種互通有無方略,走“買全國、賣全球”的國際化發(fā)展道路,打造“中國塞北石材之鄉(xiāng)”。 石油伴生天然氣回收利用取得突破,日產(chǎn)25萬立方米的壓縮液態(tài)天然氣項(xiàng)目投入生產(chǎn),將為城鄉(xiāng)居民提供價格低廉的燃料。
再者是城鎮(zhèn)化和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得明顯突破。城鎮(zhèn)化是產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的結(jié)果,是改善城鄉(xiāng)生活條件的重要標(biāo)志。堅(jiān)持“三化互動、基礎(chǔ)先行”的理念,加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度,五年多來,累計(jì)完成投資13億元,構(gòu)建了較為完善的水、電、路等市政設(shè)施,有力地推動了縣域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。按照“小而精、小而巧、小而美、小而特”的城市規(guī)劃思路和“積極可為、量力而行、適度超前、分步實(shí)施”的建設(shè)原則,累計(jì)投資12億元,集中建設(shè)了一批事關(guān)長遠(yuǎn)發(fā)展的基礎(chǔ)工程、民生工程,生態(tài)文化廣場、人民醫(yī)院、文體中心、河濱景觀工程等重點(diǎn)項(xiàng)目相繼建設(shè),城鎮(zhèn)化水平迅速提高,群眾居住條件得到改善,城鎮(zhèn)功能和支撐力明顯增強(qiáng)。
新華月報:有這三大突破,想必會對鑲黃旗的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來更明顯的效益吧?
周金樁:五年來,在科學(xué)發(fā)展觀的指引下,鑲黃旗堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā),堅(jiān)持改革開放,堅(jiān)持奮發(fā)有為的精神,著力調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)現(xiàn)了“三大明顯提升”。
一是綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力明顯提升。2003年,鑲黃旗GDP只有1.55億元、財政收入僅471萬元,GDP、財政收入和城鄉(xiāng)居民收入在全區(qū)均處于末位狀態(tài)。2004-2008年的五年間,全旗GDP和財政收入年均保持55%、40%以上的速度增長,到2008年,鑲黃旗實(shí)現(xiàn)GDP 18.35億元,較2003年增長了近12倍;地方財政總收入1.8億元,較2003年增長了38倍;城鄉(xiāng)居民收入也都超過了2007年全盟平均水平,達(dá)到11850元和4070元。經(jīng)濟(jì)總量、財政收入和城鄉(xiāng)居民收入在全區(qū)的位次不斷前移。今年以來,積極應(yīng)對金融危機(jī),經(jīng)濟(jì)社會繼續(xù)保持平穩(wěn)增長,GDP預(yù)計(jì)完成24億元,同比增長20%;財政收入完成2.5億元,增長39%;城鎮(zhèn)居民人均可支配收入實(shí)現(xiàn)14400元,增長21%;牧民人均純收入完成5100元,增長25%。上述四項(xiàng)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在2007年的基礎(chǔ)上翻了一番。
二是發(fā)展后勁明顯提升。五年多來,完成固定資產(chǎn)投資40億元,其中1億元以上項(xiàng)目12個、1000萬元以上項(xiàng)目45個。目前,鑲黃旗骨干企業(yè)已達(dá)55家,其中規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)28家。工業(yè)園區(qū)成為重要經(jīng)濟(jì)增長源和穩(wěn)定的財源。
三是城鄉(xiāng)生活水平明顯提高。2004―2008年,城鄉(xiāng)居民收入分別由4421元和1586元提高到11850元和4070元,增長2.7倍和2.6倍,4370人擺脫了貧困,3790人牧民實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)移進(jìn)城就業(yè)。居民儲蓄存款余額從0.97億元增長到2.43億元;城鄉(xiāng)居民人均住房面積分別達(dá)到25平方米和17平方米,增長47%和42%。公共財政由“吃飯財政”轉(zhuǎn)向“民生財政”,今年前三季度用于民生方面的財政支出達(dá)1.5億元,占總支出的60%,其中為牧區(qū)投入近4000萬元。城鄉(xiāng)居民的幸福指數(shù)逐年提高。
新華月報:從您的介紹中可以看出,如今的鑲黃旗有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,那您對鑲黃旗以后的發(fā)展確定了什么工作目標(biāo),有什么具體規(guī)劃嗎?
周金樁:在今后一個時期,鑲黃旗將堅(jiān)持“夯實(shí)基礎(chǔ)、保持增長、調(diào)整結(jié)構(gòu)、做大總量”的方針,繼續(xù)建設(shè)石材、風(fēng)電“兩大基地”,加快發(fā)展石油天然氣、石材建材、畜產(chǎn)品加工和風(fēng)電能源“四大產(chǎn)業(yè)”,努力構(gòu)建縣域經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定架構(gòu)、實(shí)施彎道超車的戰(zhàn)略,充分發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢,創(chuàng)新發(fā)展機(jī)制,不斷開創(chuàng)跨越發(fā)展的新局面。
首先是加快發(fā)展現(xiàn)代畜牧業(yè),提高牧民生活水平。用工業(yè)理念統(tǒng)籌謀劃畜牧產(chǎn)業(yè),加快發(fā)展特色效益畜牧業(yè),同時,認(rèn)真落實(shí)國家主體功能限制開發(fā)區(qū)工作,做好生態(tài)保護(hù)和增收富民的工作。在轉(zhuǎn)變生產(chǎn)經(jīng)營方式、調(diào)整優(yōu)化畜群結(jié)構(gòu)、推進(jìn)畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)化上狠下功夫,解決好人均草場小、植被差、牧民增收任務(wù)重的矛盾,大力推廣“分戶繁育、集中育肥”的聯(lián)戶經(jīng)營模式,走出“環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、牧民增收”的路子。
其次是加大招商引資力度,加快新型工業(yè)化進(jìn)程。注重項(xiàng)目關(guān)聯(lián)配套,增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng),形成以石油天然氣化工、石材建材加工、畜產(chǎn)品加工和絨毛紡織生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)集群。繼續(xù)加大招商力度,著力發(fā)展板材、雕刻和異型加工三大主力產(chǎn)業(yè),不斷提高精深加工水平。大力引進(jìn)合成石材企業(yè),加強(qiáng)石材邊角料利用,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。加快打造“中國塞北石材之鄉(xiāng)”品牌,形成國際國內(nèi)石材行業(yè)中的比較優(yōu)勢。加大石油和天然氣開采,2010年實(shí)現(xiàn)采油20萬噸,處理天然氣6000萬立方米。
最后是繼續(xù)提高城鎮(zhèn)化水平,增強(qiáng)縣域經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展能力。今后幾年,加快建設(shè)獨(dú)具特色、彰顯品位、塑造精品草原小城。加快建設(shè)第三水源地輸水項(xiàng)目、城市生活污水生化處理項(xiàng)目、多功能國際石材展覽中心、圖書文化大廈等公建項(xiàng)目。圍繞建設(shè)民族文化大旗和文化旅游策劃創(chuàng)意,實(shí)施文化旅游建設(shè)年活動,在旅游景點(diǎn)景區(qū)和文化設(shè)施建設(shè)上取得較大突破,在富民產(chǎn)業(yè)和旅游經(jīng)濟(jì)上實(shí)現(xiàn)真正提升。結(jié)合國家新牧區(qū)信息化示范項(xiàng)目,建設(shè)數(shù)字化城鎮(zhèn)。
第7篇：石油天然氣化工工藝范文
天然氣資源概況
天然氣是一種埋藏于地下的可燃性氣體，無色無味，主要成分中85~95%為甲烷（ch4），比重輕于空氣，極易揮發(fā)，并在空氣中擴(kuò)散迅速。天然氣與空氣混合濃度在5~15%時遇明火或大于天然氣燃點(diǎn)530℃時即燃燒，屬可燃可爆性氣體。在-162℃常壓下可液化，稱液化天然氣（lng），液化后體積縮小到1/600。天然氣屬于清潔燃料，幾乎不含硫、粉塵和其他有害物質(zhì)，燃燒時產(chǎn)生二氧化碳少于其他化石燃料，造成溫室效應(yīng)較低，如果將天然氣的效應(yīng)系數(shù)為1，則石油為1.85，煤為2.08。
地球上已探明的天然氣地質(zhì)儲量超過140萬億立方米，年開采2萬多億立方米，可采68年。而天然氣的勘探、開采和利用還又許多工作可做。專家們證實(shí)，占天然氣主要成份的甲烷不僅可以有機(jī)生成，也可以無機(jī)合成。早在地球形成之初，甲烷就已經(jīng)存在于地殼之中，天文學(xué)家也發(fā)現(xiàn)一些星球可能是被甲烷大氣層包圍著，這一理論大大拓展了天然氣資源的勘探領(lǐng)域。此外，海洋學(xué)家發(fā)現(xiàn)在大洋深處的海底由于海水的壓力作用，可能存在著大量的液態(tài)甲烷，其數(shù)量之大將可支撐人類數(shù)十年的文明。
我國天然氣的勘探、開發(fā)和利用都相對比較落后，已探明可采儲量僅占世界的1.2%，目前年產(chǎn)量200億立方米，預(yù)計(jì)2000年達(dá)到250億立方米/年。我國天然氣地質(zhì)資源量估計(jì)超過38萬億立方米，可采儲量前景看好，按國際通用口徑，預(yù)計(jì)可采儲量7-10萬億立方米，可采95年，在世界上屬資源比較豐富的國家。陸上資源主要集中在四川盆地、陜甘寧地區(qū)、塔里木盆地和青海，海上資源集中在南海和東海。此外，在渤海、華北等地區(qū)還有部分資源可利用。由于資源勘探后，未能有效利用，以及政策不配套，造成用氣結(jié)構(gòu)不合理，都在一定程度上制約了我國天然氣工業(yè)的健康發(fā)展。但是，隨著我國的社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，天然氣成為主要能源將是一個必然的趨勢。
世界與中國一次能源比例關(guān)系
煤炭 石油 天然氣 水電和核電 世界平均水平 27% 40% 23% 10% 世界可采年限 230 48 68 中國 78.31% 17.64% 2.1% 1.95% 中國可采年限 90 22 95 注：根據(jù)《中國電力9五規(guī)劃》和英國bp公司1997年世界能源年鑒
2000-2050年世界一次能源供需預(yù)測
1990 2000 2010 2050 各類能源總計(jì) 80.45 85.7~93 98~111.6 181~210 石油 31.85 34~35 38~39 54~58 石油所占比例 40% 38~40% 35~39% 40~50% 煤炭 22.58 22~26 27~32 40~50 煤炭所占比例 28% 25~28% 28~29% 22~24% 天然氣 15.96 18.7~20 20~25 50~61 天然氣所占比例 20% 21~22% 21~22% 28~29% 水電、核能等 10.06 11~12 13~15.6 37~41 水、核電所占比例 12% 13% 13~14% 20% 單位：億噸油當(dāng)量 四川盆地的天然氣是我國開采較早、儲量較豐富的資源，基本可在滿足四川省和重慶直轄市需求的同時，通過管道外送部分剩余氣量。主要市場是武漢，預(yù)計(jì)年供氣20-30億立方米/年；
陜甘寧氣田是我國陸上最大的天然氣整裝資源，可采儲量超過3千億立方米，目前主要通過北京、西安和銀川三條管線外送。輸氣能力分別為：北京方向660mm×900km，30億立方米/年，供北京、天津、河北；西安426mm×480km，8-9億立方米/年；銀川426mm×300km，3-4億立方米/年。該資源已具備建設(shè)第二條東送管道的條件，今后市場主要可能是北京、天津和河北,以及華東地區(qū)；
塔里木盆地和青海的天然氣資源十分豐富，具有較好的開采前景，全盆地天然氣地質(zhì)儲量8.4萬億立方米，截止98年底，累計(jì)探明儲量5千億立方米。該氣源今后主要靠管道經(jīng)蘭州、西安東送，主要市場為長江三角洲地區(qū)；
南海天然氣資源蘊(yùn)藏品質(zhì)最佳，氣田儲量集中，單井產(chǎn)量大?，F(xiàn)已通過海底管道年輸香港29億立方米，主要用于發(fā)電。還有部分天然氣送海南島供三亞的一座100mw燃機(jī)電廠和化肥廠使用。但南海的資源開發(fā)前景看好，但海上天然氣開發(fā)難度較大，同時在一定程度也受到地緣政治因素的制約。因此，暫不宜進(jìn)行大規(guī)模開發(fā)利用；
東海地區(qū)的勘探工作一度受一些政策的影響而比較遲慢，但從現(xiàn)在的工作成果看，資源儲量看好。在杭州灣的平湖氣田發(fā)現(xiàn)部分天然氣資源正在供應(yīng)上海，主要滿足城市居民的生活用氣。但東海資源的情況與南海情況相近，也暫不宜進(jìn)行大規(guī)模開發(fā)利用。
在我國周邊的俄羅斯東西伯利亞地區(qū)、庫頁島和土庫曼斯坦、哈薩克斯坦等地也有極為豐富的天然氣資源蘊(yùn)藏。俄羅斯擁有世界最豐富的天然氣資源，可采儲量占世界的40%，出口天然氣量占世界的30%。東西伯利亞科維克金氣田已探明地質(zhì)儲量據(jù)我國有關(guān)部門認(rèn)為8千億立方米較可靠，但其周邊地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)看好，預(yù)計(jì)可采儲量將可進(jìn)一步增加。中國是該資源最近、最大的市場。該氣田外輸能力為320億立方米/年，除一部分在俄羅斯使用外，可向中國、日本和韓國輸送200億立方米/年。計(jì)劃建設(shè)一條直徑1,420mm，全長3,364公里管線，從氣源至外蒙（或中國東北）經(jīng)北京、天津到山東日照下海東渡日、韓，其中在俄境1,027公里，外蒙境內(nèi)1,070公里，我國境內(nèi)1,320公里，總投資68億美元。按原計(jì)劃中國分配100億，日韓各50億，但這一方案受到多方專家的質(zhì)疑。主要問題如下： 如此廉價清潔的資源有無必要轉(zhuǎn)易他國？200億立方米天然氣只相當(dāng)2,400萬噸標(biāo)煤，這對年燃煤13億噸的中國并非無力接受，特別是沿海經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的山東、江蘇、浙江和上海，其燃?xì)夂腿济撼杀臼纸咏?，如果再考慮效率因素和環(huán)境以及環(huán)境治理代價，其燃?xì)獬杀颈厝坏陀谌济海?/p>
再渡日韓氣價是否還有競爭力？日本1995年6月到1996年6月13個月的平均液化天然氣的到岸價僅為3.5美元/m btu，相當(dāng)0.97元/立方米（低熱值8400kcal/ m3）。目前，全世界液化天然氣生產(chǎn)一再增加，技術(shù)進(jìn)步速度也比較快，遠(yuǎn)期價格可能還會下跌。該氣源如果到北京已近1元/立方米，再東渡日韓還有什么價格優(yōu)勢可言；
氣量小能否起到戰(zhàn)略制約作用？50億立方米對于日本和韓國的年耗燃料量都不是大數(shù)，兩國主要使用天然氣的燃機(jī)電廠改燒液化石油氣、柴油、石腦油等替換燃料輕而易舉，他們隨時都可以在國際市場上找到足夠的其他代用燃料。同樣，俄羅斯也很難以此來要挾中國這樣一個大國。事實(shí)上，即使在冷戰(zhàn)時期，蘇聯(lián)也未能利用他們通往歐洲的天然氣管線遏止西方。如果將國內(nèi)天然氣資源、進(jìn)口管道天然氣和進(jìn)口液化天然氣實(shí)現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)，對一些主要天然氣使用者的工藝系統(tǒng)進(jìn)行雙燃料設(shè)計(jì)，能源的安全系統(tǒng)是能夠得到保障的。
此外，美國?？松凸驹诙砹_斯庫頁島發(fā)現(xiàn)了大量天然氣資源，由于俄與日本存在“北方四島”爭端，南送日本存在地緣政治制約，因此?？松菊诜e極開發(fā)我國東北三省市場。據(jù)悉，已經(jīng)與東北個電力公司簽署了供氣意向書，如果市場落實(shí)，該公司的開發(fā)和管道鋪設(shè)工作馬上可以展開。
土庫曼斯坦通往我國西部的天然氣管道的前期工作也正在進(jìn)行，預(yù)計(jì)沿歐亞大陸橋東行經(jīng)新疆、甘肅、山西、河南，在江蘇連云港一下海東渡日、韓。
自美國為首的北約攻擊南斯拉夫和轟炸中國大使館之后，李登輝又放出“兩國論”使臺島的分裂勢力異常囂張，美國實(shí)行遏制中國的長期戰(zhàn)略將難以避免。從國家能源安全角度和地緣政治的基本原則出發(fā)，積極利用俄羅斯以及周邊油氣資源，將不可避免地成為中國國家戰(zhàn)略的重要一環(huán)。這不僅可以加強(qiáng)國家的能源安全，保全國家能源儲備，改善生態(tài)環(huán)境，同時可以延緩中國在能源利益上與西方集團(tuán)的直接對峙與沖突。
就經(jīng)濟(jì)意義而言，俄羅斯的天然氣對我國市場而言，也是成本最低廉的優(yōu)質(zhì)資源，預(yù)計(jì)到北京的價格不到1元人民幣/立方米，按熱值計(jì)算法，低于國內(nèi)生產(chǎn)的天然氣和石油產(chǎn)品價格，也低于進(jìn)口液化天然氣與進(jìn)口石油產(chǎn)品的價格。如果考慮其效率因素、環(huán)境代價、投資效益比和使用靈活性，使用成本將低于華北市場的低硫煤。
各種燃料價格對比
序號 燃料 單位 價格 熱值(大卡）
（低熱值） 每百萬大卡
熱值價格 每百萬btu
熱值價格 每gj
熱值價格 1 山西產(chǎn)地煤 kg 0.15 5000 30.00 7.56 7.17 2 華北低硫煤 kg 0.25 5000 50.00 12.6 11.94 3 華東低硫煤 kg 0.30 5000 60.00 15.12 14.33 4 進(jìn)口重油 kg 0.747 9200 81.20 20.46 19.39 5 國產(chǎn)重油 kg 1.1 9200 119.57 30.13 28.56 6 原油 kg 1.5 10000 150.00 37.80 35.83 7 進(jìn)口柴油 kg 1.5 10302 145.60 36.69 34.78 8 國產(chǎn)柴油 kg 2.3 10302 223.26 56.26 53.32 9 國產(chǎn)液化石油氣 kg 1.96 11650 168.24 42.40 40.18 10 進(jìn)口液化石油氣 kg 1.54 11650 131.8 33.21 31.48 11 城市煤氣 m3 0.9 4500 200.00 50.40 47.77 12 電 kwh 0.45 860 523.26 131.86 124.98 13 俄羅斯天然氣 m3 1 8400 119.05 30.00 28.43 14 陜甘寧天然氣 m3 1.31 8400 155.95 39.30 37.25 15 進(jìn)口液化天然氣 m3 1.5 8400 178.57 45.00 42.65 全世界建有10座液化天然氣（lng）工廠分布在8個國家，生產(chǎn)能力8,470萬噸/年。2000年前后將卡塔爾、阿曼等工廠投產(chǎn)，產(chǎn)量增加到1億噸/年。2010年全球產(chǎn)量將接近2億噸，總體上是供大于求。由于lng的生產(chǎn)利用必須有極強(qiáng)的系統(tǒng)一體化，從氣田勘探開發(fā)、集中、液化、運(yùn)輸、接收、儲存、氣化、疏散、銷售和綜合保障體系等需要同時規(guī)劃建設(shè)，并配合立法，才能確保全系統(tǒng)的效率，從而降低運(yùn)行成本。我國已決定在深圳建設(shè)一個lng接收系統(tǒng)，年接收300萬噸，遠(yuǎn)期規(guī)?？赡茉黾拥?00-700 萬噸。此外，國家計(jì)劃在長江三角洲地區(qū)建設(shè)一座同等規(guī)模的lng接收系統(tǒng)。
除lng外，液化石油氣（lpg）也是一種高效、高熱值的烷類清潔燃料。lpg的主要成份是丙烷和丁烷，屬于采油、煉油和天然氣開采處理過程中的副產(chǎn)品，也可人工合成。lpg的運(yùn)輸、儲存和使用都比lng方便，受系統(tǒng)制約小。由于lpg價格受季節(jié)影響較大，98年1月國際市場價格為240美元/噸，7月價格跌至105美元/噸。冬夏季價差達(dá)2.3倍。因此，在有條件建設(shè)大型低成本儲存裝置的地方應(yīng)積極利用lpg，或在夏季能源使用量大的地區(qū)，以及夏季用電季峰特征強(qiáng)同時缺乏水電調(diào)節(jié)的電網(wǎng)，如山東電網(wǎng)，可作為季節(jié)調(diào)節(jié)性能源調(diào)節(jié)手段。目前，一些跨國石油公司已經(jīng)在我國沿海建設(shè)了一些大型lpg周轉(zhuǎn)儲庫。其中，芬蘭neste公司和中國石油天然氣管道局合資的青島lpg地下儲氣庫的容量已達(dá)22萬立方米，儲量超過12萬噸，投資僅了3千萬美元。
第8篇：石油天然氣化工工藝范文
【關(guān)鍵詞】天然氣；管道；施工技術(shù)；
1引言中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
天然氣能源因其清潔環(huán)保，在世界范圍內(nèi)而得到廣泛應(yīng)用。然而天然氣高壓、易燃，且分布廣、線路長，也使得天然氣管道施工難度極大，并易發(fā)生泄漏。管道一旦出現(xiàn)氣密性不嚴(yán)、材料缺陷等問題時發(fā)生泄漏，就會引發(fā)火災(zāi)或爆炸事故，對人民的生命財產(chǎn)安全造成重大威脅。故如何提高天然氣管道的施工質(zhì)量和運(yùn)行安全，加強(qiáng)管道施工技術(shù)研究和改進(jìn)成為了重中之重。目前石油天然氣管道存在的問題從調(diào)查的結(jié)果來看主要有：部分管道破壞嚴(yán)重易釀成事故，如油氣管線被施工及勘探破壞嚴(yán)重、天然氣管線被違章占壓。如在油氣管線附近采石、取土、修渠、堆物、修筑等；管道施工遺留的缺陷、損傷；管材或相關(guān)的設(shè)備存在缺陷；管道腐蝕穿孔等等。這些問題的出現(xiàn)在很大程度上是由于施工過程中的失誤或控制不嚴(yán)造成的。因此，在當(dāng)前著力研究天然氣管道施工技術(shù)有著重要意義的。
2天然氣管道施工要點(diǎn)技術(shù)分析
2.1 管線的測量與管道組對
管道的測量與放線是施工技術(shù)中重要的步驟。施工組織者應(yīng)依據(jù)圖紙，組織相關(guān)技術(shù)和施工人員進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)測及和圖紙的比對，如無特殊情況要嚴(yán)格按照圖紙的要求進(jìn)行初步放線；管道施工時在占地兩側(cè)劃出臨時的占地線，且最多不宜超過8m；遇到管線和地下構(gòu)筑物干涉時，放線時在交叉處標(biāo)注明確，并將作業(yè)帶雜物清理干凈；對于施工機(jī)具和設(shè)備的管理要根據(jù)現(xiàn)場情況整理場地，確保施工人員和設(shè)備的安全。管道組對前應(yīng)認(rèn)真檢查管道是否發(fā)生變形情況，對輕微變形可用脹管器進(jìn)行矯正。若矯正后檢驗(yàn)仍不合格，則應(yīng)切除不合格管段部分；應(yīng)清掃干凈管子后才能進(jìn)行組裝，管道內(nèi)不得有任何雜物；組裝前將管端20mm 范圍內(nèi)清除干凈，然后再進(jìn)行組對；管子在溝邊組對時，管道外壁應(yīng)距管溝邊緣0.5m～1 m，每根管都有穩(wěn)固支撐。軟土地帶用土堆做支撐，特殊地帶則用土袋裝軟物做支撐，嚴(yán)禁用硬石塊類做支撐；組對時，直管段兩相臨環(huán)縫的間距必須>300mm；管道組對時應(yīng)避免強(qiáng)力對口，用倒鏈吊裝時不得使用鋼絲繩，應(yīng)選擇尼龍吊帶。
2.2管溝開挖
管線在鹼或?yàn)r表路面的,要求用切割機(jī)破路面,防止其他工具對路面造成強(qiáng)度及形狀的破壞。城市道路下隱蔽設(shè)施及地下管線較多,因此天然氣土方工程不允許采用機(jī)械開挖。
人工開挖管溝時上口寬度以溝底寬度+深度×邊坡系數(shù)）計(jì)量，管溝邊坡系數(shù)根據(jù)土壤類別及物理力學(xué)性質(zhì)而定,當(dāng)管溝深度
溝底寬度按：DN≤400mm,底寬=管外徑+0.6m；當(dāng)DN≥400mm，底寬=管外徑+0.8m。
開挖的土方嚴(yán)禁直接堆在管溝溝壁兩邊以防止塌方,通常土堆距溝邊不得
2.3管道防腐及檢驗(yàn)
管道的防腐及檢驗(yàn)在施工中至關(guān)重要。高壓管線一般采用D813×11.9、D711×11 的螺旋焊縫鋼管，中壓管線管徑主要為D426×8、D377×7、D325×7、D219×6、D159×6、D114×6,當(dāng)管徑≥ D325× 6時用螺旋焊縫鋼管,或選用直縫鋼管；高、中壓鋼管材質(zhì)有L415、L360、L290、Q235。管道防腐前應(yīng)進(jìn)行全面檢驗(yàn),管子表面應(yīng)無裂縫、節(jié)疤等缺陷,管子壁厚要符合要求,管口橢圓度的偏差在直徑的1%以內(nèi)。防腐前注意鋼管表面除銹處理工作,應(yīng)用噴砂或拋丸進(jìn)行除銹。
天然氣高、中壓管的使用年限是30年,埋入無腐蝕性土壤中的鋼管應(yīng)采用加強(qiáng)級的防腐處理即環(huán)氧煤瀝青玻璃布共3 層,總厚度要≥5.5mm,對埋入軟土基及腐蝕性土中的鋼管要采用特加強(qiáng)級防腐處理環(huán)氧煤瀝青玻璃布共4 層,總厚度要≥7mm。防腐后外觀測試應(yīng)表面平整并無氣泡、無麻面、無皺紋、無瘤子等；涂層絕緣性則用電火花檢漏儀進(jìn)行檢測,從管道一端測至另一端,以不打火花為合格標(biāo)準(zhǔn)。下溝前和回填前應(yīng)對防腐管道做全面的電火花檢測，發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)及時的進(jìn)行修補(bǔ)。
管道試壓完畢進(jìn)行焊口防腐時,除采用加強(qiáng)級環(huán)氧煤瀝青、煤焦瓷漆以外,還可采用熱收縮套。當(dāng)采用環(huán)氧煤瀝青補(bǔ)口或補(bǔ)傷時,除銹、配漆、纏包等環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行。防腐涂層結(jié)構(gòu)和材料要與管道防腐涂層一致,補(bǔ)口時每層玻璃布應(yīng)將原管端瀝青涂層接口處搭接在5cm 以上,補(bǔ)口后經(jīng)監(jiān)理認(rèn)可方可進(jìn)行回填,杜絕強(qiáng)度試驗(yàn)前進(jìn)行補(bǔ)口防腐。
2.4 焊接與焊縫檢驗(yàn)
天然氣泄漏是工程完工后故障主發(fā)狀況，所以對焊接質(zhì)量及焊縫的檢驗(yàn)應(yīng)極為嚴(yán)格。焊接時應(yīng)嚴(yán)格按照工藝規(guī)程要求進(jìn)行作業(yè)，重點(diǎn)是預(yù)熱溫度和層間溫度保持環(huán)節(jié)，對焊接材料的保存、領(lǐng)用及保護(hù)都按照規(guī)定的要求來執(zhí)行，防止焊接材料的使用不當(dāng)。焊接技術(shù)人員在焊接過程中應(yīng)實(shí)時進(jìn)行檢查，對焊接異常不放過并及時處理；質(zhì)檢員也應(yīng)及時檢查焊道的焊接情況，對焊接外觀質(zhì)量進(jìn)行全面檢查，經(jīng)全面檢查合格的焊道再進(jìn)行探傷測試。焊接時環(huán)境風(fēng)速超過焊接作業(yè)要求時，要采用輕型簡易防風(fēng)棚進(jìn)行遮擋；當(dāng)環(huán)境溫度低于焊接工藝規(guī)程的要求時，要在焊后在焊道上加蓋石棉保溫被以防止焊道溫度驟降。焊接完成后，對焊縫表面進(jìn)行外觀檢測，天然氣管道焊縫內(nèi)部檢測要求進(jìn)行100％超聲波探傷及X射線探傷，對法蘭接口處要做磁粉探傷檢驗(yàn)。中壓焊縫的 X 射線探傷數(shù)量應(yīng)按 15％抽檢，高壓管按 應(yīng)20％抽檢，抽查焊縫中不合格者超過30％則加倍進(jìn)行探傷，若仍不合格應(yīng)全部進(jìn)行探傷，不合格部位返修后仍按原規(guī)定進(jìn)行探傷檢驗(yàn)。
2.5回填及路面恢復(fù)
回填時應(yīng)先夯實(shí)管底,管側(cè)回土前必須進(jìn)行調(diào)直,防止管道鋪設(shè)彎曲度超出規(guī)程要求。管道兩側(cè)及管頂以上0.5m 內(nèi)回填由人工進(jìn)行夯實(shí),分層的厚度30cm,土壤中嚴(yán)禁含有碎石、垃圾等雜物,并且嚴(yán)禁用凍土進(jìn)行回填,超過管頂50cm 時可用小型機(jī)械進(jìn)行夯實(shí),每層的厚度保持在30～40cm；回填時要對土壤進(jìn)行密實(shí)度測試,每50m 分層取點(diǎn)測試,由指定實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行土壤密實(shí)度試驗(yàn)。
路面工程作業(yè)時，對砼及瀝青路面下的3：7灰土墊層,拌和土不含雜質(zhì),土塊必須過篩處理,攪拌均勻且不能在溝內(nèi)進(jìn)行拌和。路面恢復(fù)按原標(biāo)號或高一些的強(qiáng)度進(jìn)行配合比。磚面層要先細(xì)砂墊層找平后鋪磚,鋪磚后用細(xì)砂灌縫。
2.6閥門井及地裂縫管溝處理措施
閥門井高壓閥門井的設(shè)計(jì)壓力為1.6Mpa，采用國產(chǎn)手動球閥和氣動球閥兩種。中壓閥門井設(shè)計(jì)壓力為0.8 MPa,一般采用手動球閥、渦輪傳動球閥和手動蝶閥，高、中壓波紋管補(bǔ)償器采用軸向型內(nèi)壓式補(bǔ)償器（TNY 高壓波紋管工作壓力為1.6 MPa。中壓波紋管工作壓力為0.6 MPa。施工中DN≤250mm， 中壓閥門采用手動球閥DN≥300mm 時中壓閥門采用渦輪傳動球閥。閥門安裝在球閥的下方（按氣流方向）,以便閥門拆卸和裝修。補(bǔ)償器的安裝技術(shù)至關(guān)重要,安裝長度應(yīng)是螺桿不受力時補(bǔ)償器的實(shí)際長度，否則不但不能發(fā)揮其補(bǔ)償?shù)淖饔?反而使管道或管件承受不必要的軸向拉壓應(yīng)力，在完成氣密性及強(qiáng)度試驗(yàn)后安裝補(bǔ)償器，閥門井內(nèi)管道支架采用鋼結(jié)構(gòu)時，支架寬度要與閥門的長度相同且高度550mm，并用鋼板墊至法蘭底。井內(nèi)鋼性防水套管應(yīng)選用直徑比天然氣管道大50mm，鋼套管與天然氣管道間隙用50mm 的厚油膏和瀝青麻絲進(jìn)行填實(shí)用于防水。閥門井內(nèi)管道防腐方法與埋地管道防腐相同，放散管、閥門除銹后刷黑色調(diào)和漆，手輪（柄）刷紅色調(diào)和漆。安裝完畢后與管道一同吹掃，并對閥門、波紋管進(jìn)行清洗檢查，進(jìn)行強(qiáng)度及嚴(yán)密性試驗(yàn)。
3 結(jié)論
隨著我國天然氣管道工程建設(shè)的不斷發(fā)展，加強(qiáng)和改進(jìn)管道施工技術(shù)，更好地提高管道工程施工質(zhì)量是當(dāng)前天然氣工程施工組織者面臨的重要課題。因?yàn)樘烊粴夤艿赖馁|(zhì)量好壞直接關(guān)系著沿線人民群眾的生命財產(chǎn)安全，責(zé)任重大，在此基礎(chǔ)上確保管道的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，不斷增進(jìn)管道施工的技術(shù)科研力量，最大限度地提升管道施工的技術(shù)安全，在施工管理中我們應(yīng)嚴(yán)格遵守各項(xiàng)技術(shù)安全規(guī)定，并及時的發(fā)現(xiàn)和整改事故隱患，確保管道的質(zhì)量和使用安全運(yùn)行。
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第9篇：石油天然氣化工工藝范文
關(guān)鍵詞：濕式氧化；硫化氫；脫硫
中圖分類號：TQ125文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
1、前言
工業(yè)原料氣和工業(yè)廢氣中的H2S能引起設(shè)備腐蝕和催化劑中毒，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加和產(chǎn)品質(zhì)量下降；如不經(jīng)處理排放到大氣中，會帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題，直接威脅人類的生存與發(fā)展。研究開發(fā)H2S的高效脫除技術(shù)已成為世界各國關(guān)注的熱點(diǎn)[1]。
工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硫化氫主要在燃?xì)庵圃?、合成氨工業(yè)、煤氣造氣、污水處理廠、造紙廠等行業(yè)生產(chǎn)過程中。各燃?xì)庵辛蚧瘹浜恳蚬に?、原料不同有所差異，對設(shè)備和環(huán)境存在不同程度影響。為此，我國及其他一些國家對不同環(huán)境下的濃度進(jìn)行了嚴(yán)格限制，要求在使用之前必須經(jīng)過脫硫處理[2]。
多年來，國內(nèi)外研究工作者對尾氣脫硫問題進(jìn)行了大量研究，目前見報的脫硫方法一般可分為干法和濕法脫硫，其中干法包括鐵系、鋅系、銅錳系脫硫劑、克勞斯法及活性炭法等，濕法包括碳酸鈉吸收――加熱再生、液相催化法、雜多化合物氧化法、醇胺吸收法及FRC法脫硫脫氰工藝，還有近幾年發(fā)展起來的生物脫硫法[3]。
2、硫化氫脫除技術(shù)概括
2.1吸收法
吸收法包括物理吸收和化學(xué)吸收兩種，物理吸收法一般是采用有機(jī)溶劑作吸收劑，目前應(yīng)用的吸收劑有甲醇(勒克梯索爾法)、碳酸丙烯酯(福洛爾法)、N-甲基-2-砒咯烷酮(普里索爾法)、磷酸三丁酯(埃斯塔索爾凡法)等?；瘜W(xué)吸收法是被吸收的氣體吸收質(zhì)與吸收劑中的一個或多個組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的吸收過程，適合處理低濃度大氣量的廢氣[4]。
2.2吸附法
吸附法是利用某些多孔物質(zhì)的吸附性能凈化氣體的方法，常用于處理含較低濃度H2S的氣體。吸附設(shè)備一般采用固定床吸附器。目前常用的吸附劑有活性炭、分子篩[4]。
2.3分解法
目前，我國大中型煉油廠均采用傳統(tǒng)的克勞斯(Claus)工藝方法處理含H2S的尾氣，并回收硫磺。該方法只回收了硫化氫中的硫，其中所含的氫則在氧化過程中生成了水。目前有熱分解法、電解法、光催化法和微波技術(shù)分解法[4]。
2.4微生物法
H2S廢氣的生物凈化過程的實(shí)質(zhì)是利用微生物的生活活動將H2S轉(zhuǎn)化為簡單無害的單質(zhì)硫磺、SO2-及微生物的細(xì)胞質(zhì)[4]。
2.5氧化法
氧化法一般是把H2S氧化為單質(zhì)硫。在氣相中進(jìn)行氧化的過程叫做干法氧化，在液相中進(jìn)行氧化的過程叫做濕法氧化[4]。
3、濕式氧化法脫除H2S研究現(xiàn)狀
國內(nèi)外吸收凈化生物氣中硫化氫氣體的方法很多。傳統(tǒng)方法是依其弱酸性和強(qiáng)還原性分為干法和濕法。濕式氧化法脫硫時，由堿性吸收液吸收硫化氫。生成氫硫化物、硫化物，在催化劑作用下，進(jìn)一步氧化成硫磺。濕式氧化法脫除生物氣中硫化氫可分為3種典型工藝(砷基工藝、釩基工藝、鐵基工藝)和新興工藝[5]。
3.1釩基工藝
主要有蒽醌二磺酸鈉法、改良蒽醌二磺酸鈉法、MSQ法、栲膠法(TV法)、茶酚法等[4]。
(1)、蒽醌二磺酸鈉法。也稱作strefford法，國內(nèi)稱為ADA法，該工藝是典型的釩基T藝，以釩作為脫硫的基本催化劑，并采用蒽醌二磺酸鈉(ADA)作為還原釩的再生氧載體，洗液由碳酸鹽作介質(zhì)該溶液組成，該法凈化效率高，但具有硫顆粒難回收，易堵塞，藥品耗量大，氣體刺激性大，造成二次污染[5]。
（2）、改良ADA法[6]：國內(nèi)60年代初由四川化工廠等聯(lián)合開發(fā)了以stretford工藝為基礎(chǔ)的改良ADA法。在洗液中加入酒石酸鉀或酒石酸鈉阻止釩酸鹽的生成；又加少量三氯化鐵，乙二胺四乙酸及螯合劑起穩(wěn)定溶液作用。鄭州工學(xué)院研究ADA異構(gòu)體中葸醌-2，7-二酸鈉(ADA)脫硫效率比蒽醌-2，6-二酸鈉(ADA)脫硫效率更好。
（3）、MSQ法。MSQ法采用的脫硫劑是由對苯二酚、硫酸錳和水楊酸按一定比例配制而成。溶液組成為：Na2CO30.175~0.2mol／L、NaVO31g／L、硫酸錳0.002～0.01g／L、水楊酸0.05~0.1g／L[7]。MSQ-2型脫硫劑是在MSQ基礎(chǔ)上增加了2種整合劑L及L’。MSQ-3型脫硫劑在MSQ-2型的基礎(chǔ)上增加了一種防腐劑[8]。
3.2砷基工藝
（1）、砷堿法(Thylox法)。該法是典型的砷基工藝，洗液由K2CO3或Na2CO3和As2O3組成，以砷酸鹽或硫代砷酸鹽為硫氧化劑。
（2）、改良砷堿法(G-V法)。該法是對砷基工藝的改進(jìn)，洗液由鉀或鈉的砷酸鹽組成。由于環(huán)保要求，目前該工藝裝置使用甚少。
3.3鐵基工藝
絡(luò)合鐵法脫硫技術(shù)是一種以鐵為催化劑的濕式氧化脫除硫化物的方法，其特點(diǎn)是能直接將H2S轉(zhuǎn)變成元素S，H2S的脫除率可達(dá)99％以上[9]。但絡(luò)合鐵法脫硫技術(shù)目前仍存在絡(luò)合劑降解嚴(yán)重，脫硫液再生困難等缺點(diǎn)，是液相氧化法脫硫技術(shù)的一大研究熱點(diǎn)[10]。
3.3.1基本原理
絡(luò)合鐵法脫硫的基本原理是，H2S在堿性溶液中被Fe3+的絡(luò)合物Fe3+Ln氧化成單質(zhì)硫，而本身被H2S還原成Fe2+Ln，然后用空氣氧化再生，生成Fe3+Ln，循環(huán)使用[11]，其反應(yīng)為：
總反應(yīng)是：
雖然絡(luò)合鐵法的反應(yīng)原理與上述其他方法相似，但由于配體的存在，不但增加了鐵離子的溶解性，而且提高了鐵離子的穩(wěn)定性。
3.3.2各種絡(luò)合鐵法脫硫工藝
（1）、EDTA絡(luò)合鐵法脫硫工藝
羅立文、李發(fā)永[12]等對EDTA絡(luò)合鐵脫硫工藝進(jìn)行了深入研究，采用無水葡萄糖或檸檬酸做穩(wěn)定劑，用緩沖溶液調(diào)節(jié)EDTA絡(luò)合鐵溶液。研究結(jié)果表明，該方法既提高了對硫化氫的吸收效率，又減少了設(shè)備腐蝕；生成的硫磺顆粒較大，母液分離容易；再生反應(yīng)時問短，耗能較少，逐漸形成了改良EDTA絡(luò)合鐵法脫硫工藝。但也存在硫泡沫形成能力較差、硫磺質(zhì)量較低、EDTA易降解、耗量大、成本高等缺點(diǎn)。
（2）、磺基水楊酸絡(luò)合鐵法脫硫工藝
磺基水楊酸(FD)絡(luò)合鐵法是以磺基水楊酸為鐵鹽絡(luò)合劑，以氨水做吸收劑的脫硫工藝。經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)D絡(luò)合鐵法脫硫工藝的飽和硫容約是EDTA絡(luò)合鐵脫硫工藝的2倍，是改良ADA脫硫工藝的3倍，MSQ脫硫工藝的5倍[13]。
（3）、三乙醇胺絡(luò)合鐵法脫硫工藝
鄭志勝等[14]開發(fā)了三乙醇胺(TEA)絡(luò)合鐵工藝，以TEA作為鐵離子絡(luò)合劑和脫硫吸收劑，以檸檬酸作為亞鐵離子絡(luò)合劑的二元絡(luò)合體系，是一種改良的絡(luò)合Fe3+／Fe2+氧化還原變價體系。工業(yè)試驗(yàn)表明，TEA絡(luò)合鐵工藝具有硫容高、脫硫效率好、副反應(yīng)少、溶液穩(wěn)定、腐蝕性少、成本低等特點(diǎn)，已成功應(yīng)用于上海川沙化工廠半水煤氣的脫硫工段。
3.3.3絡(luò)合鐵法的應(yīng)用現(xiàn)狀
Lo-CAT工藝是典型的鐵基工藝，由美國空氣資源公司在70年代開發(fā)。用乙二胺四乙酸(EDTA)與多聚糖復(fù)合成雙組分絡(luò)合劑，并加ARI-301催化劑[15]，是最典型的鐵基丁藝，目前全世界有百余套裝置運(yùn)行，已開發(fā)了3種工藝模式：(1)常見Lo-CAT；(2)自循環(huán)Lo-CAT系統(tǒng)；(3)Aqua-cat系統(tǒng)。
4、發(fā)展趨勢
在濕式氧化法的鐵基工藝脫硫技術(shù)中，絡(luò)合鐵法的開發(fā)仍將是一個熱點(diǎn)，在傳統(tǒng)的濕式氧化法脫除生物氣中硫化氫過程中形成了氣-液-固懸浮液，結(jié)果產(chǎn)生了極細(xì)的硫顆粒，硫顆粒附著在溶液中小氣泡上浮到液面，形成硫泡沫層，使得硫難以完全沉降與回收。因此，隨著硫磺顆粒改性、 絡(luò)合劑降解、催化劑再生速度慢、副反應(yīng)控制等一系列問題的根本解決，濕式絡(luò)合鐵法將成為濕式氧化法脫硫技術(shù)中最具有工業(yè)應(yīng)用前景的方法之一。
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