LNG汽车加气站建设

王秉成　王瑞君　刘志海

摘 要：液化天然气（Liquefied Natural Gas，简称LNG）是清洁能源，符合国际和我国节能环保、低碳经济的发展方向，行业的发展前景看好。LNG汽车也一定会有大的发展。安彩高科目前日处理10万方的液化天然气项目已经顺利投产，日处理50万方的液化天然气项目已经动工建设。在安阳周边已建设一批LNG汽车加气站，提前布局LNG加气站进行探讨。

关键词：加气站 液化天然气 橇装 低温泵

中图分类号：U49 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0129-01

LNG是将天然气在常压下气态的冷却至-162 ℃形成液体。本公司的天然气液化后带压0.45 MPa，-137 ℃，可以降低储运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点。

1 建站方式的选择

LNG汽车加气站（以下简称加气站）的设计，首先，应根据建站场地的实际情况，选择合适的自己建站方式。目前加气站的建站方式有两种：站房式、橇装式。

1.1 站房式加气站

这种建站方式占地面积比较大，建站费用高，设备较多。需要基础建筑，施工周期长，加气站的土建施工费、设备安装费用高。若建站点位于LNG应用的初期，LNG汽车的数量少，LNG使用量小，成本回收周期较长，这种建站方式适合LNG用量大或政府资金支持的城镇。

1.2 橇装式加气站

这种建站方式占地面积小，设备集成，施工周期短，加气站的土建施工费、设备安装费较少，建站整体造价低，易于成本回收。这种建站方式适合LNG加气站建设初期。

综合两种方式的比较，目前在我们安阳市周边地区的LNG汽车的发展还处于初期阶段，选择撬装式加气站比较合理。

2 工艺流程的选择

LNG加气站工艺流程的选择可根据LNG加气站的建站方式进行选择，LNG加气站的工艺流程包括三部分：卸车流程、储罐调压流程、加气流程。

2.1 卸车流程

LNG加气站的卸车工艺，是将槽车内的LNG转移至加气站的LNG储罐内，LNG的卸车工艺流程主要有两种：即潜液泵卸车方式、自增压卸车方式。

2.1.1 潜液泵卸车方式

该方式是通过潜液泵将LNG从槽车转移到加气站储液罐中。潜液泵卸车方式是LNG液体用潜液泵将LNG槽车卸液口抽出，经潜液泵增压后充入加气站储液罐中。LNG槽车气相与储罐的气相管连通，LNG储罐中的气体通过气相管充入LNG槽车，形成回路，整个卸车过程不需要对储罐泄压，可以直接进行卸车操作。

该方式的优点是速度快，卸车时间短，自动化程度高，无需对站内储罐泄压，基本不消耗LNG液体；缺点是需要消耗电能。

2.1.2 自增压卸车方式

LNG液体通过LNG槽车自增压口进入自增压气化器，经气化器气化后返回LNG槽车，使槽车内压力增高。利用LNG槽车与站内储液罐之间的压差进行卸车。这种方式需要消耗一定量的LNG液体。

自增压卸车方式自动化程度低，随着LNG储罐内液体不断增多，如压力升高，需要泄压，放散气体，以保持足够的压力差，增大损耗。

在站房式LNG加气站，这两种方式可以任选其一，也可以同时采用，如空间足够建议同时选择两种方式。如空间受限，可选自增压卸车方式，可节省空间降低成本，便于设备整体成橇。

2.2 储罐调压流程

储罐调压流程是给LNG汽车加气前，需要调整储罐内压力的操作，该操作流程有两种：潜液泵和自增压调压流程。

2.2.1 潜液泵调压流程

LNG液体经潜液泵LNG储罐的出液口抽出，经潜液泵增压后进入增压气化器气化，气化后的天然气经气相管返回到LNG储罐中，为LNG储罐调压。采用潜液泵调压，潜液泵的出口压力，一般设置为1.2 MPa，增压气化器的出口压力约为0.6 MPa。增压气化器的人口压力远高于出口压力，所以使用潜液泵调压速度快、调压时间短。

2.2.2 自增压调压流程

LNG液体由LNG储罐的出液口直接进入自增压气化器气化，气化后的气体经气相管返回LNG储罐，为LNG储罐调压。采用这种调压方式调压，调压速度慢、压力低。

2.3 加气流程

潜液泵的加气速度快、压力高、充装时间短，LNG加气站应首选潜液泵式加气流程。

3 分析

目前国内各个省市均在积极筹备车用LNG加气站的建设，据不完全统计，目前国内已建设加气站千余座，中石油预计新建站2000余座，中海油新建1000座。其中，中石油昆仑能源有限公司计划在山东建设720座，山西省已建成加气站50余座。LNG加气站主要有以下几个特点。

3.1 应用安全、可靠

天然气主要成分为甲烷（CH4），自燃温度为732 ℃，辛烷值高达110，抗爆性能好，爆炸极限为5%～15%；天然气相对空气的比重仅为0.6～0.7，一旦泄漏，可迅速扩散空气中，不易在户外聚集，造成安全隐患；是一种最理想的清洁车用替代能源。

3.2 经济效益明显，较燃油车辆运行成本降低30%以上

LNG重卡与柴油重卡相比，售价每辆要贵8万～10万元但通过测算，使用LNG重卡要柴油车节省燃料费30%～40%，每年大约节省8万～12万元。以360马力重卡车年行驶10万公里、百公里油耗40 L测算，燃料成本如下：燃油成本=（10万公里/100）×40升/百公里×7.8元/升=31.2万元，燃油成本=（10万公里/100）×40升/百公里×5.0）元/升=20万元。

3.3 技术成熟，应用广泛

汽车用天然气加气站和车用改装技术经过数十年的发展，已经十分成熟，相关设备也极为可靠，非常安全。初步统计，安阳地区重型卡车数量接近30000辆，其中，林州近8000辆，安阳市区约3500辆，其它县区基本均在4000辆以上，如果能够推动卡车“油改气”项目实施，将会极大的促进安阳地区节能减排工作，同时为改善和提升安阳地区环境质量提供有力保证。

3.4 投资少见效快

建设一座LNG加气站投资约400万元左右，包括设备、安装、土地租赁、安评、环评等费用；按照每座加气站每天加气7 t，每吨利润800元计算，年利润约800×7×360=200万元，两年就可收回投资。如果加气量大于7吨，效益更佳。

4 结论

安彩应该加快在安阳周边300 km范围内形成较为完善的LNG液体供应保障体系，建设30～50座LNG加气站，以推动全市新能源车辆及物流产业的快速发展。建设LNG加气站，不仅可以大大提高公司的市场竞争力，还能对安阳市燃气汽车产业的推广与发展，改善大气环境，带来巨大的社会效益、经济效益和环境效益。

参考文献

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[3] 戚赛鹏.谈LNG加气站建设风险与规避对策[J].化工管理，2014（8）：51.