新疆北屯市非管输气源供应方案比选

2023-08-10毕燕

山东化工 2023年12期

毕燕

(新疆建设职业技术学院,新疆乌鲁木齐 83000)

天然气按照目前输配类别大体可以分为管输天然气、CNG压缩天然气、LNG液化天然气等。管输天然气由气田处理后通过高压管线外输至各城镇门站;CNG压缩天然气将管道天然气经过脱水、脱硫处理后压缩至25 MPa 进行存储、运输和使用,1 m3CNG 压缩天然气约合250 Nm3天然气;LNG液化天然气是将天然气脱水、脱硫、脱酸后,经过冷箱与制冷剂换热后变为-162 ℃的低温液体,压力小于0.6 MPa 进行存储和运输,1 m3LNG 液化天然气约合600 Nm3天然气。不同的运输方式,对应着不同的场站类型建设。由于对于北屯市近中期接入管输气源可能性较小,本专题研究从母站及LNG 工厂的气源保障性、特种车辆运输效率、出厂价格、气质组分及热值、经济性、调峰应急设施等方面对比阐述[1-5]。

1 气源简介

根据北屯市的地理位置,就目前新疆气源分布情况,潜在的能给北屯供气的有新疆广汇股份事业有限公司的吉木乃LNG工厂和克拉玛依的乌尔禾母站夏子街的天然气两种供气气源。

1.1 吉木乃LNG工厂

新疆广汇股份实业有限公司收购哈萨克斯坦斋桑区块项目是油、气一体化项目,年产5亿m3天然气、50～100万t稠油。同时通过修建跨境管线将所产天然气输送至吉木乃县年处理能力5亿m3的液化天然气(LNG)工厂,吉木乃口岸新增过货量200万t,预计年贸易额40亿元。吉木乃气源已在2013年初投产并使用,LNG工厂日产量已达150万m3/d。

1.2 乌尔禾母站简介

北屯市现状天然气为子母站形式,子站用气来自乌尔禾母站,乌尔禾区天然气气源来自准噶尔盆地新疆油田公司所属西北缘管网。石油和天然气是克拉玛依的主要自然资源。油层浅,储量大,原油质地优良。油田油气分布横向连片,纵向叠合,由多种油气层系和油气藏类型组成。目前可利用的天然气资源有新疆油田公司的夏子街的天然气、新疆油田公司西北缘管网输配气气源见图1。

图1 西北缘管网及夏-白管线

1.3 夏—百输气管线

北屯原规划区域内建设有夏—百输气管道,管道规格D273×7,设计压力2.5 MPa,全长约40 km,目前管道运行压力0.8～1.2 MPa,输气量32×104Nm3/d,管道主要气源为夏子街来气、乌尔禾低效油田伴生气以及百电线来气。九区二级—风城输气管线为风城区块注汽锅炉的主要气源。乌尔禾母站上游气源来自夏—百输气管线,管道规格D273×7,设计压力2.5 MPa,母站的设计规模为19万m3/d。

2 供气站简介

2.1 液化天然气供应方式(LNG气化站)

2.1.1 工艺流程

LNG拖车从液化工厂至加气站经过长途运输,卸车工艺将LNG装卸至LNG储罐中;储罐内LNG进入LNG气化器,储罐内BOG通过BOG气化器,LNG气化器分路通过水浴式复热器中复热。LNG气化分路和BOG气化分路混流后,经调压计量加臭后外输至中压管网见图2。

图2 LNG气化工艺流程框图

2.1.2 存储规模

按照《城镇燃气设计规范》(GB 50028—2016),LNG气化站存储规模4～2 000 m3,约合2500 Nm3～125万Nm3。根据燃气行业的现状,已建LNG气化站存储规模多在40～600 m3之间。

2.1.3 场站主要设备及投资

LNG气化站设备及投资见表1。

表1 LNG气化站设备及投资一览表

2.1.4 供应规模

本研究初步提示，早期足量肝素用于STEMI患者，有助于改善冠脉血流、改善心功能，且并不增加出血事件。但，本研究为单中心研究，样本数量有限，还需要以后更大样本量的研究。

按照安全储备量进行计算。一般而言,LNG气化站LNG存储规模应为计算月最大日用气量的2～3倍。因此已建LNG气化站的供应规模可在:2 000～12.5万Nm3/d。

2.2 压缩天然气供应方式(CNG减压站)

压缩天然气一般采用CNG减压站进行供应。场站多与CNG加气站进行合建提升其经济性。

2.2.1 工艺流程

CNG槽车从CNG母站充气,通过长途运输至CNG减压站内,通过CNG 卸气柱将CNG泄至CNG减压撬,CNG减压撬内主要功能是将CNG进行减压至0.4 MPa,并进行计量加臭,外输至城镇中压管网。

2.2.2 存储规模

一般CNG减压站均以槽车直接减压至中压管网,站内不设置储气设施。CNG单个槽车容积为17.8 m3,存储天然气为4 200 Nm3。故CNG减压站储存规模为4 200 Nm3。

2.2.3 场站主要设备及投资

场站主要设备及投资见表2。

表2 CNG 减压站设备及投资一览表

考虑到CNG气源可靠,故在设计CNG减压站供应时一般为计算月最大日用气量的1.5倍考虑。最大供应规模为2 800 Nm3/d。

3 气源各类因素对比分析

3.1 气源保障性

吉木乃LNG工厂是2013年年中新疆广汇有限公司在吉木乃投资建设的大型LNG核心工厂,上游气源来自哈萨克斯坦,每年可向吉木乃项目稳定供气5亿m3,并且承诺可连续供气25年,双方友好磋商后,前五年供气价格为120～160美元/km3,第六年供气价格和中国进口天然气管道口岸价一致。哈萨克斯坦边境口岸距吉木乃厂区距离约为30多公里。境外管线有哈萨克斯坦建设,境内的输气管线由新疆广汇有限公司吉木乃公司建设。乌尔禾母站为新疆新捷股份有限责任公司克拉玛依分公司的2010年建设投产的母站,其上游管线来自西北缘管网的夏—白管线。根据以上气源保障性介绍,LNG工厂上游国外气田规模较大,可稳定给吉木乃LNG工厂供气,气源保障性较好;而乌尔禾母站上游气源为西北缘管网来气,近几年西北缘管网用户量增多,特别是下游乌鲁木齐为煤改气城市,在冬季时经常出现气量不足的问题,且乌尔禾母站下游又供给和什托洛盖和布克赛尔以及富蕴县等减压加气合建站,气源保障性有限。

3.2 气源规模

吉木乃LNG工厂是新疆广汇有限公司在2013年5月建设投产的大型LNG工厂,其规模为150万m3/d。乌尔禾母站为新疆新捷股份有限责任公司克拉玛依分公司的2010年建设投产的母站,在2012年扩建后设计规模为19万m3/d。

3.3 气质组分及热值

3.3.1 吉木乃LNG工厂气质

吉木乃LNG工厂来气为进口气源,主要成分及参数见表3。

表3 吉木乃LNG液化气组分一览表

吉木乃气质在标准状态下的平均分子量为16.176,高热值为39.802 MJ/Nm3,低热值为35.783 MJ/Nm3,密度为0.721 6 kg/m3。

3.3.2 乌尔禾母站

乌尔禾母站气源来自西北缘管网,其气质参数见表4。

表4 气田的气体性质一览表

在气体组分方面,乌尔禾母站气质热值略高,吉木乃LNG工厂热值较低。

3.4 气源经济性

吉木乃LNG工厂出厂价格为2.6元/Nm3,乌尔禾CNG母站出厂价格为2.5元/Nm3,吉木乃距离北屯市170 km,乌尔禾母站距离北屯市250 km,LNG罐车每车的水容积是50 m3,折合为天然气的规模为3万m3,而CNG 槽车每车可载4 500 Nm3,LNG车辆的单趟运输能力远远大于CNG车辆的单趟运输能力。因此在车载运输距离和单台槽车运输容量方面,LNG供气站均比CNG供气站性价比高。