高效利用LNG冷能的途徑

1、高效利用LNG冷能的途徑1LNG冷能利用環(huán)境分析1.1產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀各國政府和企業(yè)均十分重視LNG冷能的回收利用，特別是以日本和中國為代表的東亞國家和地區(qū)均對(duì)LNG冷能應(yīng)用展開了廣泛深入的研究，在空氣液化、冷庫、液化二氧化碳和干冰的制取、低溫發(fā)電和低溫破碎等領(lǐng)域進(jìn)行了成熟的商業(yè)性應(yīng)用，已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，企業(yè)在LNG冷能的回收利用過程中能得到政府在政策、資金等方面的大力支持，從而獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1.1.1日本是世界上LNG冷能利用較多、技術(shù)最發(fā)達(dá)的國家，主要方式有低溫發(fā)電、空氣分離、液態(tài)二氧化碳及干冰的制造和萬噸級(jí)低溫冷庫，約20%30%的LNG冷能被利用。其中，低溫發(fā)電比重超過7

2、0%，空氣分離約占20%。日本正在運(yùn)營的LNG冷能空分裝置如表11所示。日本是利用LNG冷能發(fā)電最多的國家之一，冷能發(fā)電裝置裝機(jī)容量一般在4009400kW之間，正在運(yùn)營的LNG低溫發(fā)電廠如表12所示。東京灣LNG接收站區(qū)域已成為集中低溫倉庫、深冷發(fā)電裝置，冷凍食品廠，空氣分離及液化裝置以及液化二氧化碳和干冰生產(chǎn)廠等企業(yè)的工業(yè)聚集區(qū)，其冷能利用率達(dá)到43%。2.1.2韓國LNG冷能主要用于空氣液化分離和食品冷凍庫兩個(gè)領(lǐng)域，LNG冷能利用率約20%30%。1.1.3中國中海油是我國LNG冷能利用的領(lǐng)軍龍頭企業(yè)，常年致力于冷能利用技術(shù)的推廣和工業(yè)實(shí)踐，已在冷能空分、冷凍膠粉、丁基橡膠等多項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域

3、取得了工業(yè)化進(jìn)展，冷能空分裝置已進(jìn)入良好的商業(yè)運(yùn)行階段，冷凍膠粉和丁基橡膠已進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用的實(shí)質(zhì)性推進(jìn)階段，具有豐富的冷能項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在國內(nèi)外冷能產(chǎn)業(yè)中具有相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力。中石油和中石化是我國LNG冷能利用的主要企業(yè)，均根據(jù)各自沿海LNG接收站的規(guī)劃建設(shè)進(jìn)度安排相關(guān)冷能項(xiàng)目的規(guī)劃審批，在冷能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)規(guī)模方面均落后于中海油，具有一定的后發(fā)優(yōu)勢(shì)。其中，中石油江蘇如皋LNG接收站與國內(nèi)空分企業(yè)合作建設(shè)冷能空分項(xiàng)目；中石化LNG冷能利用項(xiàng)目尚處于規(guī)劃前期階段。1.2技術(shù)環(huán)境分析中海油是我國最早進(jìn)行LNG冷能綜合利用研究和工業(yè)化運(yùn)行的企業(yè)，也是我國LNG冷能綜合利用的領(lǐng)軍企業(yè)。其中，中海油

4、福建LNG冷能空分項(xiàng)目是我國第一個(gè)成功工業(yè)運(yùn)行的LNG冷能利用項(xiàng)目，福建LNG冷能低溫橡膠粉碎項(xiàng)目是我國第一個(gè)LNG冷能低溫膠粉項(xiàng)目。2010年7月，中海油能源發(fā)展股份有限公司石化分公司LNG冷能項(xiàng)目組牽頭研究的利用LNG冷能進(jìn)行空氣分離方法學(xué)（AirseparationusingcryogenicenergyofLNG）在德國波恩召開的聯(lián)合國方法學(xué)審核理事會(huì)第44會(huì)議上獲得批準(zhǔn)。這是國際LNG冷能利用領(lǐng)域第一個(gè)獲批的方法學(xué)，將為LNG冷能利用產(chǎn)業(yè)帶來可觀的二氧化碳減排資金支持，是中海油對(duì)世界節(jié)能減排事業(yè)的重要貢獻(xiàn)。目前，福建LNG冷能空分項(xiàng)目的CDM開發(fā)交易已向國家發(fā)改委申報(bào)并獲得批準(zhǔn)。截至

5、2011年12月31日，中海油冷能利用領(lǐng)域的主要科研成果包括2個(gè)發(fā)明專利、4個(gè)實(shí)用新型專利和2個(gè)工藝包，如表13所示。目前，中海油初步形成了技術(shù)、管理、市場(chǎng)銷售和科研的人才儲(chǔ)備梯隊(duì)，可以獨(dú)立承擔(dān)冷能項(xiàng)目申報(bào)立項(xiàng)、設(shè)計(jì)施工、投產(chǎn)運(yùn)營和市場(chǎng)銷售，擁有冷能利用研發(fā)和工業(yè)化能力。1.3產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境分析1.3.1天然氣產(chǎn)業(yè)政策分析根據(jù)國家發(fā)改委2012年10月31日頒布的天然氣利用政策（2012年第15號(hào)令），天然氣工業(yè)下游產(chǎn)業(yè)分為優(yōu)先類、允許類、限制類和禁止類，相關(guān)規(guī)定如表1417所示。天然氣利用政策（2012年第15號(hào)令）已于2012年12月1日正式實(shí)施，天然氣利用項(xiàng)目管理均適用該政策，所有新建天然

6、氣利用項(xiàng)目（包括優(yōu)先類）申報(bào)核準(zhǔn)時(shí)必須落實(shí)氣源，并簽訂購氣合同。其中，對(duì)優(yōu)先類用氣項(xiàng)目，地方各級(jí)政府可在規(guī)劃、用地、融資、收費(fèi)等方面出臺(tái)扶持政策。鼓勵(lì)天然氣利用項(xiàng)目有關(guān)技術(shù)和裝備自主化，鼓勵(lì)地方政府出臺(tái)如財(cái)政、收費(fèi)、熱價(jià)等具體支持政策，鼓勵(lì)發(fā)展天然氣分布式能源項(xiàng)目。根據(jù)我國天然氣利用政策的相關(guān)規(guī)定，城市燃?xì)夂凸I(yè)燃料是國家鼓勵(lì)支持的天然氣利用方向，天然氣化工則是國家限制和禁止的天然氣利用方向。1.3.2LNG冷能利用相關(guān)政策分析根據(jù)關(guān)于印發(fā)天然氣發(fā)展“十二五”規(guī)劃的通知（發(fā)改能源20123383號(hào)），為引導(dǎo)天然氣高效利用，將LNG接收站冷能利用納入LNG項(xiàng)目核準(zhǔn)評(píng)估內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和提高能效

7、。 2012年3月，國家發(fā)展改革委、財(cái)政部、國土資源部和國家能源局聯(lián)合頒布了頁巖氣發(fā)展規(guī)劃（20112015年），規(guī)劃明確我國要加大LNG冷能利用力度，冷能利用納入LNG項(xiàng)目核準(zhǔn)評(píng)估內(nèi)容，與接收站同步建設(shè)，減少對(duì)海水生態(tài)環(huán)境的影響，提高能源綜合利用效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和提高能效。根據(jù)石油和化工行業(yè)“十二五”發(fā)展指南，國家鼓勵(lì)LNG冷能的利用，特別是大型空分設(shè)備對(duì)LNG冷能的利用。LNG冷能利用是社會(huì)各界關(guān)注的問題，“十二五”期間是我國冷能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的重要時(shí)期，相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將有望逐步完善，進(jìn)一步推動(dòng)我國LNG冷能產(chǎn)業(yè)的科學(xué)健康持續(xù)發(fā)展。1.4制約因素分析在世界范圍內(nèi)，LNG冷能多領(lǐng)域

8、利用存在二個(gè)制約因素：（1）LNG冷能利用項(xiàng)目受LNG接收站周邊的工業(yè)環(huán)境的影響較大，國外多為單項(xiàng)利用技術(shù)；（2）天然氣管道用戶的用氣量具有波動(dòng)特性，LNG接收站需要承擔(dān)調(diào)峰任務(wù)（即LNG單位時(shí)間氣化量波動(dòng)幅度很大），LNG接收站氣化需求和冷能用戶需求在時(shí)間和空間上不同步。鑒于LNG氣化和冷能利用之間存在空間和時(shí)間上的不同步性，國外大多數(shù)LNG接收站的冷能利用率在20%30%之間。2高效利用冷能的路徑分析2.1指導(dǎo)思想LNG冷能利用途徑要按照“依托LNG接收站、發(fā)揮冷能優(yōu)勢(shì)、建設(shè)節(jié)能創(chuàng)新型LNG冷能利用產(chǎn)業(yè)鏈”的指導(dǎo)思想，從實(shí)際情況出發(fā)，踐行低碳理念，構(gòu)建LNG冷能戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，科學(xué)規(guī)劃“從高到

9、低”的冷能梯級(jí)利用的產(chǎn)業(yè)格局，實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域生產(chǎn)和冷能資源利用的深度聯(lián)合，培育核心的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，積極推進(jìn)清潔能源機(jī)制，形成節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)亮點(diǎn)，逐步提升LNG冷能產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2.2路徑定位LNG冷能利用產(chǎn)業(yè)以經(jīng)濟(jì)、工藝技術(shù)、節(jié)能減排等多項(xiàng)指標(biāo)作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要任務(wù)，科學(xué)規(guī)劃一系列下游冷能利用項(xiàng)目，按照溫位由低到高、逐級(jí)地利用LNG的冷能，努力實(shí)踐“溫度對(duì)口、高能高用、低能低用”的梯級(jí)利用模式，力爭(zhēng)最大限度的回收利用LNG冷能，統(tǒng)籌兼顧利用LNG冷能資源的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。2.3冷能利用方案比選2.3.1冷能空分（1）技術(shù)成熟性：空氣分離是LNG冷能利用中的最常用技術(shù)之一，工藝技術(shù)流程

10、成熟。日本、韓國、法國、澳大利亞、美國、歐盟和中國臺(tái)灣已有多座商業(yè)化工廠投入運(yùn)營。我國福建LNG接收站冷能回收項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)，日產(chǎn)液氮、液氧和液態(tài)惰性氣體等產(chǎn)品600t。（2）發(fā)展空間：我國沿海地區(qū)工業(yè)氣體市場(chǎng)容量不斷增長，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好、節(jié)能的原則，滿足社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境三重效益，提高能效和減少環(huán)境足跡將對(duì)工業(yè)氣體市場(chǎng)是一個(gè)巨大的增長機(jī)會(huì)。（3）冷能利用效率：由于空分裝置中所需達(dá)到的溫度低于LNG溫度（LNG的溫度約-162，氧氣液化溫度為-182.97、液氮液化溫度為-195.8），LNG冷能利用效率高，受到地點(diǎn)條件的限制小，是最佳LNG冷能利用方式，技術(shù)上最為合理。（4）建議：建設(shè)規(guī)

11、模和產(chǎn)品方案要充分考慮液態(tài)工業(yè)氣體市場(chǎng)共性，兼顧區(qū)域市場(chǎng)之間的差異性，生產(chǎn)貼近區(qū)域市場(chǎng)需求的工業(yè)氣體產(chǎn)品，獲得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。2.3.2冷能發(fā)電（1）技術(shù)成熟性：世界上已有多套商業(yè)化運(yùn)行的LNG冷能發(fā)電裝置，在日本柏克德、安然、三菱重工等公司得到了廣泛應(yīng)用，技術(shù)成熟，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。（2）發(fā)展空間：LNG冷能低溫發(fā)電是一種新興的節(jié)能環(huán)保的發(fā)電方式，產(chǎn)業(yè)鏈最短，不受諸如市場(chǎng)、資源環(huán)境、運(yùn)輸?shù)纫蛩氐母蓴_。（3）冷能利用效率：約3050%，低于其它利用方式，要求大量穩(wěn)定供應(yīng)的冷量。（4）建議：冷能發(fā)電投資高，綜合考慮發(fā)電成本和上網(wǎng)電價(jià)等因素，建議將冷能發(fā)電作為重點(diǎn)跟蹤關(guān)注項(xiàng)目，在進(jìn)一步降低其商業(yè)運(yùn)

12、行成本后進(jìn)行建設(shè)。2.3.3低溫粉碎（1）技術(shù)成熟性：液氮冷凍粉碎法以其生產(chǎn)過程無二次污染的優(yōu)越性而倍受關(guān)注，可以利用LNG冷能空分產(chǎn)品低溫粉碎輪胎和塑料，節(jié)約傳統(tǒng)工藝的制冷能耗，節(jié)能效果顯著，成為發(fā)達(dá)國家發(fā)展最快的廢舊橡膠綜合利用技術(shù)之一。（2）發(fā)展空間：根據(jù)我國廢橡膠綜合利用行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃，“十二五”期間我國廢橡膠綜合利用行業(yè)將發(fā)展具有我國特色的膠粉廢橡膠綜合利用格局，廢舊橡膠綜合利用行業(yè)在全國范圍內(nèi)完成規(guī)模和區(qū)域重組，實(shí)現(xiàn)粉碎再生加工應(yīng)用的有機(jī)組合形式。根據(jù)工業(yè)和信息化部廢舊輪胎綜合利用指導(dǎo)意見（工產(chǎn)業(yè)政策2010第4號(hào)），“十二五”期間我國逐步擴(kuò)大橡膠粉直接應(yīng)用范圍，促進(jìn)橡膠粉

13、下游新產(chǎn)品的直接應(yīng)用，開展橡膠粉改性瀝青技術(shù)、橡膠粉與廢塑料并用技術(shù)研究及加大橡塑共混材料在建筑、橡塑包復(fù)式鐵道枕木、防水、隔音產(chǎn)品、民用橡膠制品等領(lǐng)域的推廣應(yīng)用力度，到2015年國內(nèi)膠粉年產(chǎn)量達(dá)到100萬t。（3）冷能利用效率：是較好的LNG冷能間接利用方法。（4）建議：低溫粉碎的市場(chǎng)和政策環(huán)境良好，適用于對(duì)橡膠、塑料、及銅、鋁、鋅等金屬工業(yè)和民用廢棄物的資源回收再利用，對(duì)充分利用再生資源、擺脫自然資源匱乏、減少環(huán)境污染、改善人們的生存環(huán)境具有重要意義，是經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益相結(jié)合的LNG冷能重點(diǎn)利用方向。2.3.4丁基橡膠（1）技術(shù)成熟性：中海油能源發(fā)展股份有限公司5萬taLNG冷能利用丁基

14、橡膠項(xiàng)目工藝技術(shù)擬采用意大利CONSER公司的技術(shù)，利用LNG冷能新工藝，降低生產(chǎn)成本。亞洲某公司采用CONSER公司技術(shù)正在建設(shè)一套10萬ta丁基橡膠，意大利CONSER公司與該亞洲公司簽訂了“無侵權(quán)和自由運(yùn)作（FTO）書”，以避免今后技術(shù)轉(zhuǎn)讓及專利方面的風(fēng)險(xiǎn)。（2）發(fā)展空間：目前，我國只有2家企業(yè)生產(chǎn)丁基橡膠，3個(gè)產(chǎn)品牌號(hào)，產(chǎn)能和產(chǎn)量均不能滿足國內(nèi)實(shí)際生產(chǎn)的需求，每年都要大量進(jìn)口國外產(chǎn)品。預(yù)計(jì)2015年我國丁基橡膠的總產(chǎn)能將有望超過40萬ta，同期年需求量約43萬t，成為世界重要的丁基橡膠生產(chǎn)國家之一，總供需矛盾得到緩解。（3）建議：20122015年我國有多套丁基橡膠裝置產(chǎn)能將投放市場(chǎng)，

15、20152020年期間多家相關(guān)企業(yè)擬進(jìn)入丁基橡膠生產(chǎn)領(lǐng)域，國內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將進(jìn)一步加劇，只有具備先進(jìn)低成本工藝技術(shù)的生產(chǎn)企業(yè)才能在未來市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。2.3.5氟化工（1）技術(shù)成熟性：我國氟化工生產(chǎn)工藝技術(shù)水平基本達(dá)到發(fā)達(dá)國家的水平。（2）發(fā)展空間：根據(jù)我國“十二五”發(fā)展規(guī)劃，氟化工是國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，發(fā)展空間較大。根據(jù)國家發(fā)展改革委產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本），特種含氟單體、高品質(zhì)氟樹脂、高性能氟橡膠、含氟精細(xì)化學(xué)品和高品質(zhì)含氟無機(jī)鹽等含氟產(chǎn)品屬于鼓勵(lì)類建設(shè)項(xiàng)目。根據(jù)工業(yè)和信息化部石化和化學(xué)工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃，有機(jī)硅屬于加快開發(fā)步伐的化工新材料。根據(jù)國務(wù)院、國家發(fā)展和改革委員會(huì)和

16、商務(wù)部外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄（2011年修訂），高性能氟樹脂、氟膜材料、醫(yī)用含氟中間體均屬于鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄。根據(jù)工業(yè)和信息化部“十二五”產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新規(guī)劃，我國化工行業(yè)將重點(diǎn)開發(fā)有機(jī)氟特種單體及高功能含氟聚合物產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。根據(jù)工業(yè)和信息化部工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)投資指南，氟材料均屬于重點(diǎn)提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。（3）建議：氟化工技術(shù)資金密集，用冷程度相對(duì)較低，有可能通過產(chǎn)品組合實(shí)現(xiàn)LNG冷能梯級(jí)優(yōu)化利用。2.3.6海水淡化（1）技術(shù)成熟性：2010年世界150多個(gè)國家和地區(qū)在應(yīng)用海水淡化技術(shù)?！笆晃濉逼陂g，我國海水淡化能力快速增長，已具備進(jìn)一步發(fā)展的條件。冷凍法海水淡化工藝簡便可靠，已經(jīng)發(fā)展成為一種可

17、靠的工業(yè)技術(shù)，在世界大中型海水淡化工廠中應(yīng)用較為普遍。含有冰晶的懸浮體輸送分離較為困難，將冷凍海水淡化法和其他方法相結(jié)合（例如，蒸餾冷凍、反滲透冷凍、太陽能冷凍等），可以減少濃鹽水排放帶來的環(huán)境污染問題，而且可以綜合利用海水資源，開發(fā)副產(chǎn)品。（2）冷能利用效率：海水淡化是比較耗能的產(chǎn)業(yè)之一，在冷凍法淡化工藝中應(yīng)用LNG冷能可以節(jié)約大量的制冷能耗。（3）發(fā)展空間：我國是淡水資源缺乏的國家，人均水資源擁有量低，時(shí)空分布不均。海水淡化是緩解我國沿海缺水地區(qū)和海島水資源短缺的有效途徑。隨著沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速推進(jìn)和海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，利用LNG冷能進(jìn)行海水淡化的前景將更加廣闊，對(duì)促進(jìn)我國沿海地區(qū)海水淡化利用

18、、優(yōu)化用水結(jié)構(gòu)、保障水資源持續(xù)利用具有重要意義，具有良好的發(fā)展前景，是一個(gè)極具潛力的新興產(chǎn)業(yè)。（4）建議：LNG冷能海水淡化項(xiàng)目不僅可以增加水資源總量，而且可以改善水資源結(jié)構(gòu)、提高水資源安全保障率，是解決我國沿海地區(qū)淡水短缺的戰(zhàn)略選擇和重要措施，也是推動(dòng)我國多元化LNG冷能利用方式的積極嘗試。2.3.7液體二氧化碳和干冰為保護(hù)環(huán)境，LNG冷能用于動(dòng)力循環(huán)的二氧化碳捕集和封存，可以大幅降低電力生產(chǎn)過程排放的二氧化碳?xì)怏w的捕集能耗和成本，受到廣泛重視。LNG冷能二氧化碳捕集主要思路是二氧化碳?xì)怏w脫水后再直接利用LNG冷能將其冷卻液化，最后封存。LNG冷能液體二氧化碳和干冰生產(chǎn)裝置最大的弊端是液化二

19、氧化碳所需的溫度（-60-50）與LNG冷能品位（-162）相差太大，冷能回收率低，只適合與其它回收利用項(xiàng)目聯(lián)合使用。此外，LNG冷能液體二氧化碳和干冰生產(chǎn)裝置需要選擇建設(shè)排放大量氣態(tài)二氧化碳的工廠附近，確保原料氣態(tài)二氧化碳供應(yīng)充足。如果LNG接收站周邊建設(shè)有鋼廠和火電廠等二氧化碳集中排放源，可以考慮建設(shè)干冰或液體二氧化碳生產(chǎn)項(xiàng)目。2.3.8冷凍冷藏（1）技術(shù)成熟性：日本LNG冷能在冷庫技術(shù)的研究及應(yīng)用較為深入，其神奈川縣根岸基地的金槍魚超低溫冷庫，自1976年開始營業(yè)至今效果良好。2010年6月，廣東省順德市LNG衛(wèi)星站LNG冷能冷庫技術(shù)的工業(yè)示范裝置投產(chǎn)。（2）冷能利用效率：利用LNG冷能

20、的利用效率較高，與其他LNG冷能項(xiàng)目綜合建設(shè)，可以最大限度回收利用LNG全溫度區(qū)間的冷能。（3）發(fā)展空間：傳統(tǒng)的大型冷庫通常采用數(shù)百甚至數(shù)千千瓦的壓縮制冷裝備，消耗大量電能。在一般的食品冷藏中，冷庫動(dòng)力消耗約占全廠總耗電量的80%以上。冷凍冷藏項(xiàng)目能耗低、占地少、投資較小、日常維護(hù)方便。如果LNG接收站周邊區(qū)域有低溫食品加工儲(chǔ)藏和消費(fèi)需求，建設(shè)相應(yīng)的冷庫設(shè)施是較為便捷的LNG冷能利用方式，是節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)業(yè)，是具有潛力的LNG冷能利用方向。（4）建議：應(yīng)考慮與其他冷能利用項(xiàng)目集成利用。由于冷凍冷藏上下游產(chǎn)業(yè)覆蓋能源工業(yè)、食品加工和食品物流產(chǎn)業(yè)，對(duì)相關(guān)市場(chǎng)開發(fā)、生產(chǎn)安全、環(huán)保衛(wèi)生和專業(yè)人才等方面提

21、出全新的挑戰(zhàn)和要求。2.3.9輕烴分離（1）技術(shù)成熟性：在LNG接收站實(shí)現(xiàn)高水平的輕烴分離工藝，需要天然氣管道在比較穩(wěn)定的高壓力下運(yùn)行和輕烴分離裝置穩(wěn)定的進(jìn)料量。保持輕烴分離裝置進(jìn)料量和產(chǎn)量穩(wěn)定，將導(dǎo)致管道系統(tǒng)壓力隨管道輸出量的增加而降低。（2）發(fā)展空間：在我國天然氣供應(yīng)整體緊張和海外LNG資源市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的大背景下，輕烴分離項(xiàng)目可以提高LNG整體產(chǎn)業(yè)鏈的利用效率和經(jīng)濟(jì)效益。（3）建議：分離工藝要基于技術(shù)的可行性和運(yùn)行的長周期性，最大限度實(shí)現(xiàn)LNG冷能的利用，同時(shí)確?，F(xiàn)有工藝設(shè)施的節(jié)能降耗，并且一定數(shù)量的輕烴集中加工才有分離價(jià)值，上下游產(chǎn)業(yè)配套要求較高，投資較大，局限性較大。2.3.10分布式

22、能源（1）技術(shù)成熟性：目前，歐洲各國和美國、日本等都在開發(fā)和研制LNG冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，我國LNG冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)技術(shù)的研究尚處于起步階段，尚不具備系統(tǒng)、全面的LNG冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)指導(dǎo)機(jī)制，缺乏此類技術(shù)的評(píng)價(jià)方法。（2）發(fā)展空間：分布式能源是當(dāng)今世界天然氣能源應(yīng)用技術(shù)主流，是傳統(tǒng)集中式供能的補(bǔ)充和替代。分布式能源系統(tǒng)是保證我國能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的有效途徑之一，發(fā)展?jié)摿薮?。?）建議：在技術(shù)上存在LNG冷能替代電驅(qū)機(jī)械制冷的方式進(jìn)行環(huán)境制冷的可能性，有建設(shè)區(qū)域供冷中心的可能性，作為未來建設(shè)綜合性分布式能源的基礎(chǔ)。根據(jù)上述分析，LNG冷能利用的工藝技術(shù)整體風(fēng)險(xiǎn)度較小，部分工藝技術(shù)方案已

23、經(jīng)或擬進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行階段，如表18所示。2.4主要產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力分析2.4.1冷能空分冷能空分裝置是以外銷為主的全液體空分，核心市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力取決于能否為地域性用戶提供安全穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)價(jià)廉的產(chǎn)品，取決于能否降低空分設(shè)備的能耗和提高設(shè)備的利用率，以保證利潤的最大化，確保項(xiàng)目的可持續(xù)盈利性。與常規(guī)空分裝置相比，LNG冷能空分工藝具有流程簡單、穩(wěn)定性、可靠性、先進(jìn)性等優(yōu)點(diǎn)，減少系統(tǒng)投資和運(yùn)營成本。中海油LNG冷能空分技術(shù)包括：TSA變溫吸附凈化空氣、全精餾無氫制氬工藝和LNG冷能利用，具有六大特點(diǎn)：（1）采用引進(jìn)的空氣壓縮機(jī)、冷氮壓縮機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備，確保生產(chǎn)過程長期高效低耗，生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定、性能可靠、操作維修方

24、便；（2）空氣冷卻系統(tǒng)采用管殼式換熱器替代空冷塔，乙二醇通過LNG冷卻，乙二醇閉式循環(huán)冷卻空氣，乙二醇泵提供循環(huán)動(dòng)力形成閉式循環(huán)，徹底消除原料空氣大量夾帶水進(jìn)入吸附器的可能，提高冷能利用效率，節(jié)約水耗；（3）利用冷壓縮機(jī)和LNG冷能液化氮?dú)獾南冗M(jìn)技術(shù)，為生產(chǎn)大量液體產(chǎn)品提供冷量，有效利用LNG冷能，節(jié)省能耗；（4）系統(tǒng)中氮?dú)鈨?nèi)循環(huán)系統(tǒng)在比LNG溫度更低的工況下提供冷量，滿足高壓下產(chǎn)品的沸點(diǎn)等工藝要求，同時(shí)將LNG與液氧系統(tǒng)分離開，避免工質(zhì)泄漏可能引起的危險(xiǎn)，提高了系統(tǒng)的安全性；（5）采用先進(jìn)的DCS計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了中控、機(jī)旁、就地一體化的控制體系，有效監(jiān)控整套空分設(shè)備的生產(chǎn)過程；（6）由

25、于LNG冷能可以在瞬間釋放，LNG冷能空分可以縮短空分流程的啟動(dòng)時(shí)間，非常有利于空分系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是傳統(tǒng)空分系統(tǒng)無法達(dá)到的。LNG冷能空分的成本優(yōu)勢(shì)如表19所示。表19中常規(guī)空分裝置的低溫環(huán)境完全由電力驅(qū)動(dòng)的機(jī)械制冷產(chǎn)生，電力成本占到生產(chǎn)成本的50%60%。冷能全液體空分裝置液化空氣制取液態(tài)空氣分離產(chǎn)品，能夠?qū)崿F(xiàn)空分運(yùn)行機(jī)組小型化，運(yùn)行耗電降低50%以上，比常規(guī)外壓縮流程和內(nèi)壓縮流程空分的液體產(chǎn)品成本都低。利潤空間大，產(chǎn)品具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。隨著能源價(jià)格的不斷上漲，空分能耗所占生產(chǎn)成本比例還將上升，冷能空分項(xiàng)目發(fā)展前景良好。2.4.2冷凍膠粉2.4.2.1膠粉與再生膠相比膠粉生產(chǎn)流程簡化，與

26、制造再生膠相比，節(jié)約大量設(shè)備、廠房、動(dòng)力和人力，不用軟化劑、活化劑等化工原材料，也不存在廢水、廢氣、粉塵的污染，生產(chǎn)環(huán)境有明顯改善，而且膠粉硫化后性能優(yōu)于再生膠，為橡膠制品行業(yè)降低產(chǎn)品成本、提高效益創(chuàng)造了有利條件。2.4.2.2膠粉低溫粉碎與常溫粉碎相比膠粉的制造技術(shù)分為常溫粉碎和低溫粉碎二大類。常溫粉碎法是在常溫下通過機(jī)械動(dòng)力將一定大小的膠塊（符合粉碎設(shè)備的喂料要求）粉碎成一定粒徑范圍的膠粉的過程，工藝技術(shù)簡單，生產(chǎn)操作便捷。我國的廢膠粉碎生產(chǎn)以常溫輥壓剪切法為主，所得粉粒為1560目。由于這種膠粉顆粒較粗，只能作為膠料填充劑，不能起到明顯的補(bǔ)強(qiáng)作用，且用量比例及使用范圍有較大的限制。低溫粉

27、碎所得膠粉粉粒為50200目。廢舊橡膠被冷凍到-70.0-80.0時(shí)就可完全脆化，傳統(tǒng)的低溫粉碎工藝采用-196的液氮來冷凍橡膠，造成了能量的降質(zhì)使用；并且每生產(chǎn)100kg膠粉需耗用110115kg液氮，生產(chǎn)成本較高。由于空氣制冷的制冷費(fèi)用高，因而選擇在相對(duì)高的溫度（-56左右）附近進(jìn)行粉碎。此時(shí)，橡膠雖然已經(jīng)脆化，但還存在一定的形變量，因而仍須用剪切式粉碎機(jī)粉碎，因此盡管液氮法工藝成熟，但由于投資大、液氮耗量高、能耗高，膠粉生產(chǎn)成本高而難以在我國推廣。2.4.2.3LNG冷能低溫破碎與常規(guī)低溫破碎相比常規(guī)液氮冷凍粉碎法生產(chǎn)膠粉的技術(shù)關(guān)鍵就是盡量減少液氮消耗量或降低液氮制取成本。與空氣膨脹法和

28、氨乙烷復(fù)疊式制冷法相比，利用LNG冷能空分項(xiàng)目的液氮進(jìn)行低溫粉碎，液氮生產(chǎn)成本大幅降低，錘式粉碎機(jī)能耗低于剪切式粉碎機(jī)，不需要膨脹機(jī)等制冷設(shè)備，相應(yīng)減少了電力消耗，膠粉生產(chǎn)成本減低，減少噪音污染，降低對(duì)環(huán)境的污染，發(fā)展前景較好。我國2008年12月已將廢舊輪胎再利用產(chǎn)業(yè)列入免征產(chǎn)品增值稅產(chǎn)業(yè)。根據(jù)工業(yè)和信息化國家再生資源綜合利用先進(jìn)適用技術(shù)目錄（第一批）（征求意見稿），廢舊輪胎橡膠包括丁基橡膠高溫連續(xù)再生工藝技術(shù)、廢胎面膠粉在翻胎胎面膠中的應(yīng)用技術(shù)、廢輪胎膠粉改性瀝青生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)屬于先進(jìn)適用技術(shù)。根據(jù)工業(yè)和信息化部石化和化學(xué)工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃，提高廢膠粉瀝青利用率是我國節(jié)能減排和資源綜合利

29、用要點(diǎn)。在良好的國家政策環(huán)境下，冷能利用精細(xì)膠粉項(xiàng)目的自負(fù)盈虧能力將得到進(jìn)一步的提高。2.4.3冷凍法海水淡化海水淡化是指分離海水中鹽和水的技術(shù)過程。通過脫除海水中的大部分鹽類，使處理后的海水達(dá)到生活和生產(chǎn)用水的標(biāo)準(zhǔn)。海水淡化工藝路線分為兩類：一是從海水中取水，包括采用蒸餾法、反滲透法、水合物法、溶劑萃取法和冷凍法；二是除去海水中的鹽分，包括電滲析法、離子交換法和壓滲法。海水淡化主要工藝方法如表20所示。目前，世界上應(yīng)用較廣且具有一定競(jìng)爭(zhēng)力的海水淡化技術(shù)主要是蒸餾法（熱法）和膜法。蒸餾法消耗熱能和電能，膜法消耗電能，二者在能耗方面接近。（1）蒸餾法：通過將海水加熱使其溫度超過沸點(diǎn)而蒸發(fā)，并將水

30、蒸汽冷凝而得到淡水的制水工藝。目前，已形成商業(yè)應(yīng)用的蒸餾法主要有多級(jí)閃蒸（MSF）和低溫多效蒸餾（LT-MED）兩種。（2）膜法：包括壓力驅(qū)動(dòng)和電驅(qū)動(dòng)兩種技術(shù)，壓力驅(qū)動(dòng)膜技術(shù)通常指反滲透（RO），電驅(qū)動(dòng)膜脫鹽技術(shù)主要是電滲析（ED）。在海水淡化中，以壓力驅(qū)動(dòng)的膜法通常稱為SWRO法（SeaWaterRO）。實(shí)際應(yīng)用的海水淡化技術(shù)主要是SWRO和LT-MED，產(chǎn)品水質(zhì)經(jīng)后續(xù)處理后均能達(dá)到生產(chǎn)和生活用水的要求。SWRO工藝的主要缺點(diǎn)是對(duì)海水預(yù)處理的要求高、膜使用壽命較短（35年）、產(chǎn)水水質(zhì)不如LT-MED、存在膜通量衰減和脫鹽率下降等缺點(diǎn)；LT-MED的主要缺點(diǎn)是需要蒸汽或熱水作動(dòng)力熱源驅(qū)動(dòng)、建造

31、材質(zhì)要求高、結(jié)垢較難清理等。我國部分已建成投產(chǎn)的電廠海水淡化工程單位造水成本如表21所示。從整體費(fèi)用的角度考慮，采用結(jié)晶冷凍法的海水淡化裝置可節(jié)約能源40%，在經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上都具有一定的優(yōu)勢(shì)。目前，我國海水淡化的成本已經(jīng)降到56元t，依然比自來水價(jià)格高很多。以正式向城市水網(wǎng)供水的天津北疆電廠為例，淡化每噸水成本約5.5元，專用輸水管網(wǎng)運(yùn)行成本約3.6元t，到城市自來水廠的成本約9.1元t。引灤入津的原水價(jià)格為1.75元t，總成本約4.0元t（考慮處理工序和管網(wǎng)折舊等費(fèi)用），天津市居民用水價(jià)格為4.6元t。2008年1月1日正式生效實(shí)施的新企業(yè)所得稅法中，對(duì)于從事海水淡化項(xiàng)目的企業(yè)實(shí)行稅收優(yōu)惠，

32、自項(xiàng)目取得第一筆生產(chǎn)經(jīng)營收入所屬納稅年度起，給予“三免三減半”的優(yōu)惠，即前3年免稅，后3年稅收減半。根據(jù)國家發(fā)改委會(huì)同11部委制訂的加快海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見，國家將加大沿海地區(qū)工業(yè)用淡化海水的力度，鼓勵(lì)和支持海水淡化水進(jìn)入市政管網(wǎng)，建立新型水價(jià)形成機(jī)制，制定海水淡化稅收優(yōu)惠政策，加大海水淡化投融資力度，保障海水淡化項(xiàng)目用海用地，加大海水淡化技術(shù)自主創(chuàng)新力度，加快海水利用裝備產(chǎn)品自主制造的步伐。在良好的國家政策環(huán)境下，以生產(chǎn)海水淡化水為主要目的，作為沿海地區(qū)水資源的重要補(bǔ)充和戰(zhàn)略儲(chǔ)備。整體板塊包括相關(guān)技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造、工程設(shè)計(jì)與建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)營、原材料生產(chǎn)與銷售、咨詢服務(wù)、宣傳培訓(xùn)和交流等工序

33、和環(huán)節(jié)在內(nèi)的、具有完整產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)體系，是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。綜上所述，隨著關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)度的加快和科技水平的提高，我國海水淡化成本將繼續(xù)下降，冷能海水淡化項(xiàng)目的自負(fù)盈虧能力將得到進(jìn)一步的提高。3高效利用冷能的實(shí)施建議3.1落實(shí)可利用LNG冷能數(shù)量為確保相關(guān)建設(shè)項(xiàng)目的順利推進(jìn)，需要與LNG接收站落實(shí)可利用的冷能數(shù)量，簽訂相關(guān)用冷協(xié)議，在接收站內(nèi)預(yù)留冷能接口和管廊出口，使得冷能利用項(xiàng)目成為接收站設(shè)計(jì)下游用戶，成為氣化操作正常工藝的一部分，做好LNG供應(yīng)負(fù)荷的需求預(yù)測(cè)以及相應(yīng)的LNG可用冷量的計(jì)算工作，LNG接收站平面布置考慮接收站和LNG冷能利用項(xiàng)目的運(yùn)行和遠(yuǎn)期擴(kuò)建。3.2積極探

34、索LNG冷能產(chǎn)業(yè)的運(yùn)行模式LNG冷能綜合利用產(chǎn)業(yè)是新興多學(xué)科交叉領(lǐng)域，相關(guān)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)工業(yè)氣體、海洋工業(yè)、資源循環(huán)、化學(xué)工業(yè)、食品以及物流等諸多領(lǐng)域，產(chǎn)品銷售需要面向諸多細(xì)分市場(chǎng)，工藝技術(shù)均涉及常規(guī)工藝的創(chuàng)新改造，日常生產(chǎn)運(yùn)行事關(guān)LNG接收站上下游用戶的安全。鑒于LNG冷能綜合利用產(chǎn)業(yè)需要投入大量的人力物力，建議對(duì)LNG冷能利用統(tǒng)一規(guī)劃，平衡分配，對(duì)冷能利用公司進(jìn)行統(tǒng)一整合，為產(chǎn)業(yè)鏈條的招商引資創(chuàng)造有利條件，實(shí)現(xiàn)LNG冷能循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目逐一落地，確保整體產(chǎn)業(yè)的順利建設(shè)和投產(chǎn)，充分高效利用冷能，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。3.3推動(dòng)冷能產(chǎn)業(yè)園區(qū)化發(fā)展，提高LNG冷能利用效率通過特定工藝技術(shù)梯級(jí)利

35、用LNG冷能，從單項(xiàng)高效利用技術(shù)和綜合利用技術(shù)兩個(gè)方面提高LNG冷能利用效率，達(dá)到節(jié)能減排和提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。單項(xiàng)高效利用技術(shù)的研發(fā)是在現(xiàn)有的LNG冷能單項(xiàng)利用技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)原流程進(jìn)行合理的優(yōu)化，提高LNG冷能的利用效率，并積極拓展LNG冷能的應(yīng)用領(lǐng)域，開發(fā)新的LNG冷能單項(xiàng)利用技術(shù)。LNG冷能綜合利用技術(shù)的開發(fā)是在單項(xiàng)利用技術(shù)和LNG冷媒技術(shù)的基礎(chǔ)上，以LNG冷媒系統(tǒng)為紐帶，單項(xiàng)高效利用技術(shù)為基礎(chǔ)，采用系統(tǒng)工程技術(shù)，對(duì)各單項(xiàng)利用技術(shù)進(jìn)行集成和優(yōu)化，開發(fā)適用于LNG接收站的通用LNG冷能綜合利用工藝。建議最大限度的在LNG接收站附近建設(shè)利用LNG冷能的工業(yè)、商業(yè)裝置，形成低溫倉庫、深冷發(fā)電

36、、冷凍食品，空分、液體二氧化碳和干冰等企業(yè)的生產(chǎn)聚集區(qū)，為整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展打造良好的園區(qū)平臺(tái)。3.4設(shè)置蓄積和儲(chǔ)存冷能的冷媒系統(tǒng)現(xiàn)有冷能利用技術(shù)中都是采用高壓液化天然氣直接和冷能利用裝置進(jìn)行熱交換，冷能用戶必須使用耐高壓的換熱器（7.0MPa以上）來利用液化天然氣的冷能，并具備相應(yīng)的應(yīng)急設(shè)施，致使高壓保溫管線大大增加，使得冷能利用項(xiàng)目投資增大和危險(xiǎn)增加。而冷媒壓力遠(yuǎn)低于天然氣壓力，冷能利用項(xiàng)目中換熱器和管線的投資可以大為降低，提高冷能利用項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。冷媒循環(huán)系統(tǒng)主要由低溫儲(chǔ)罐（包含相變儲(chǔ)能材料）、高溫儲(chǔ)罐、冷媒與天然氣換熱器、低溫冷媒與高溫冷媒換熱器等四部分組成，是連接LNG氣化系統(tǒng)和冷能用戶的橋梁，其主要工作原理包括二部分：（1）通過冷媒將冷能回收和冷能利用分開成為兩個(gè)過程，將占地面積較小的低溫冷媒和LNG的換熱器安置在場(chǎng)站中，占地面積較大的冷能用戶布置在場(chǎng)站周邊，通過冷媒輸送管線向各冷能用戶供應(yīng)冷能。LNG氣化過程和冷能回收過程全部在場(chǎng)站的直接控制下，根據(jù)天然氣下游用戶的用氣負(fù)荷變化規(guī)律來調(diào)節(jié)制冷能，保障下