星空体育官网在毛乌素沙漠腹地,大牛地气田天然气乙烷回收工程正有序推进。该工程是我国首个乙烷回收+联产LNG(液化天然气)工程,由石油工程建设公司中原设计公司牵头承揽。
中原设计公司依托独立开发的600万立方米/日乙烷回收装置研发了联产100万立方米/日LNG工艺包及模块化装置,天然气液化率达到100%,实现大牛地气田天然气开发效益最大化。
2012年至今,中原设计公司在LNG工艺技术领域持续耕耘,着力打造LNG技术品牌,已累计承揽相关项目53个,签订市场合同额约6.8亿元。
2012年,我国《天然气发展“十二五”规划》出台,借这个东风,中原设计公司在中国石化率先开始了LNG相关技术的研发。
LNG是指通过低温换热将常温气态下的天然气冷却至零下164摄氏度,使之液化。液化后体积约为同量气态天然气体积的1/625,重量约为同体积水的45%,可以大幅节约天然气储存运输空间,具有单位热值高星空体育官网、安全性好、便于运输的特点。
“当时,我们负责第一到第四天然气处理厂的设计。随着处理厂项目完工,天然气处理业务逐步萎缩,公司急需提前拓展新的业务领域。”中原设计公司天然气液化专家李光说。
凭借“提前一步”的创新意识和“领先一步”的技术积累,2012~2014年,中原设计公司承揽了中国石化大部分LNG项目。其中,技术难度最大的要数2014年总承包的四川德阳清洁能源回收及利用项目。
该项目是中国石化建设的首座LNG工厂。“我们没做过LNG总承包,国内外也没有类似的项目可参考。”提起这个项目,李光说得最多的就是“难”。
LNG工艺技术难度大,难在每一个处理单元都要综合考虑工艺能耗星空体育官网、设备选型、工艺流程、仪表控制等,并根据实际情况选择最佳设计参数。该项目LNG单元操作压力高达5.1兆帕,操作温度最低为零下167摄氏度。面对单位产品能耗低、操作条件苛刻、工艺流程复杂等考验,项目团队反复进行工艺模拟、优化工艺方案,最终独立研发出60万立方米/日工艺包。中国石化因此有了首套拥有自主知识产权的LNG装置。
“创新能力和技术实力是设计公司的核心竞争力,我们必须与时俱进、自我加压,集中优势力量打造属于中原设计公司的技术品牌,LNG工艺技术就是我们的攻坚方向之一。”中原设计公司执行董事、总经理郑焯说。
为集中优势兵力做好LNG业务,2017年,该公司组建了天然气深度处理创新工作室。2018年,他们把原来与管道业务合并在一起的天然气业务单独分出,抽调业务尖子成立天然气技术中心,用一支成建制的“正规军”对天然气相关技术发起总攻。
在突破一项项技术瓶颈过程中,他们承揽了更多的LNG工程项目,成功开展了不同规模的LNG工艺包及模块化橇装装置研发。
他们采用自主创新的冷油吸收技术及全橇块化设计,成功研发出中国石化首套5万立方米/日天然气试采井橇装LNG工艺技术,这是中国石化在沙漠中建设的首座LNG试采站,实现了油气资源高效转化利用。
在东峰103井试采天然气橇装回收试验站建设中星空体育官网,他们针对天然气重烃含量高的特点,首次采用低温洗涤脱重烃工艺,开发了10万立方米/日井口气LNG工艺技术,成功交付中国石化首座标准化LNG橇装站,设备成橇率在90%以上。目前,他们已承接LNG橇装站项目20余个。
针对中安信资库尔勒LNG项目原料气含氮高的特点,他们开发混合冷剂三步制冷、节流工艺,分温段处理,实现能耗最低条件下零下173.6摄氏度超深冷脱氮,设计的50万立方米/日LNG工厂和5万立方米LNG储备站,是目前国内陆上储存量最大的LNG工厂。
目前,中原设计公司已形成系列LNG工艺技术,成为中国石化唯一掌握5万~200万立方米/日全系列LNG工艺技术的设计单位星空体育官网,成功填补了中国石化大规模LNG装置工艺技术的空白。
“目前星空体育官网,国内最大LNG工厂规模为500万立方米/日,中国石化已建成的最大LNG工厂规模为100万立方米/日,可以预见的是,在追求更大规模更高经济效益的驱使下,将来会出现具备更高单产能力的装置。”石油工程建设公司首席专家银永明说。
通过对比国内外技术现状,中原设计公司深刻认识到,LNG技术发展并不是一味追求规模最大化,而是追求项目全生产周期技术经济效益最大化。
2022年,他们在吸收借鉴现有相关工艺的基础上,创新性地研发出一种适用于500万~1000万立方米/日含氮天然气液化系列专有技术,较国内同等规模节约能耗10%、换热效率提升3%、脱氮深度>99%,关键设备国产化率在90%以上。目前,该技术已具备工业化应用条件。
2023年,为进一步掌握大型LNG装置关键技术,他们承担了中国石化“2000万立方米/日天然气液化技术研究”科研课题。截至目前,该课题已取得突破性进展,开发了拥有自主知识产权的混合冷剂制冷技术,申报发明专利两项,掌握了超大规模天然气液化能效优化技术。