1、LNG加气站可行性报告LNG加气站可行性报告、八 、-前言迅猛发展的汽车工业 , 在人类目前所面临着能源短缺、环境恶化的 灾难中, 起着推波助澜的作用。以汽、柴油为动力的机动车尾气污染已 成为我国各大中城市空气污染的主要污染源 , 严重威胁着城市人民的生 活环境。 用天然气或煤层气 （CH4） 替代汽油和柴油作为燃料为机动车辆 提供动力 , 可以大幅度降低尾气污染物的排放量 , 是解决城市大气污染 的有效措施。发展LNG燃料汽车已是国家“ 863计划”的一部分。是汽车 工业实现能源革命的主要发展方向。LNG的主要成分是甲烷，燃烧后的排放物与汽油和柴油相比， CO、 C02和NOx的浓度均有明显
2、下降。其突出优点有：（1）能量密度大，（2） 约为CNG的3倍，（3） 气液体积比为 6251 ；（4）汽车续驶里程长，（5）可达400km以上；（ 6） 建站投资少， （ 7） 占地少，（ 8） 无大型动力设备（ 9）10） 加气站运行成本低，（ 11 ） 无噪音；12） 可用专用槽车运输，（ 13） 建站不受天然气管网制约，（ 14） 便于规模化推广。1、 LNG 市场发展状况由于我国天然气资源大部分分布在西部内陆地区，过去较长时间， 天然气的利用仅仅局限在离天然气资源较近、单一依靠管道输送的区 域，而与气源距离远，采用管道输送不经济的城市，由于各种原因暂时 无法使用管输气，从而使城市天然
3、气利用领域及数量都受到限制，这时 LNG便应运而生。目前，我国沿海地区主要由中石油、中石化或中海油等经济实力较 为雄厚的企业集团投资建设LNG项目，依靠海上进口 LNG满足本地区的 大量的LNG资源需求，由于该地区LNG量大、价优且气源稳定，同时又 有管道气作为补充气源，随着西气东输项目的投入使用， 居民用气也成为天然气消费的一大 部分，虽然LNG较管道气而言，经营风险较小，客户分散性好，且气源 灵活性大，但是城市居民用气具有季节性的特点， 一般冬季用气量较大， 夏季则用气量较小，对与本企业来说，以居民用气作为企业主导业务并 不利于企业良性的发展，而且冬季路况较为复杂，在运输过程中也会产 生一
4、定的风险。随着环保意识的不断提高，LNG被作为汽车燃料越来越受到各界的 重视，企业应该及早入市，主抓这一市场机遇。二、LNG汽车发展概况LNG汽车是随着LNG工业发展起来的，早在60年代就有人将汽车改 为LNG-燃油两用燃料汽车，由于当时LNG工业尚在起步阶段，LNG供 应不是十分普遍，因此LNG汽车并不受人们的重视。进入80年代，随着世界范围内LNG工业的规模化发展和燃气汽车推 广速度的加快，美国、加拿大、德国和法国等国家开始重视 LNG汽车技 术的研究。到90年代初LNG汽车开始小规模推广，效果十分理想，其显 著的优点是能满足严格的车辆排放法规的要求， 而且克服了 CNG汽车的 主要缺陷，
5、兼有CNG、LPG汽车的优点，能满足长途运输的需要，更具 实用性。因而 LNG 汽车被认为是燃气汽车的发展方向，倍受汽车经营者 的关注。目前全世界约有相当数量的 LNG 汽车在运行，加气站投入了使 用。年增长率约 60，表现出强劲的发展势头。 LNG 汽车技术已经实用 化。在90年代初，国内也开始注意到 LNG 汽车的出现并着手进行 LNG 汽车研究。 1990年，开封深冷仪器厂、国家科委、北京市科委和北京焦 化厂在北京建成一套小型 LNG 试验装置，同时研制成我国第一台 LNG- 汽油两用燃料汽车，进行了近4000km的运行试验；1993年，四川省绵阳 市燃气集团公司、吉林油田分别与中科院低
6、温中心联合研制了一台 LNG-汽油两用燃料汽车，并进行了一系列的运行试验，均取得了较为 理想的运行效果。进入21世纪我国的LN（燃料汽车技术已趋于成熟，各 大重卡生产厂家都在推出各种型号的LN（新燃料汽车。随着天然气作为新兴能源被普及，目前国内推广使用 LNG气车的试点城市主要有贵阳、长沙、乌鲁木齐、北京、杭州、佛山等大、中城市， 均以LNG公交车为主。新疆、内蒙、山东、山西以坑口运煤货车为主。 工程车、水泥搅拌车也是LNG燃料汽车的主要成员。制约LNG车迅速发 展的瓶颈就是加气站部点不足，LN贡车续航能力差。目前，福建投资 开发集团有限责任公司和福建高速公路有限责任公司将合作， 在福建境 内
7、高速公路沿线建设30座LNG（液态天然气）汽车加气站；易高燃气公司 与江西客运合作在江西省内建50座LNG车加气站支持城际客运汽车实 现燃气化；中石油、中石化、中海油等各大能源公司将在全国大力兴建 LNGffl气站，发展清洁能源交通。我国机动车动力燃料结构正在发生注： 液路气路巨大而深刻的变化 向更加绿色、更加环保的方向迈进。三、加气站工艺流程与车载LNG供给流程LNG汽车加气站的主要工艺流程包括三部分：卸车流程、调压流程、 加气流程，系统流程示意框图见附图。卸车流程：由加气站卸车泵或者卸车增压器将低温槽车内 LNG转注到低温贮罐。调压流程：通过增压汽化器对贮罐进行调压，使其达到加注时的工作压
8、 力。加气流程：通过潜液泵将LNG泵入燃料汽车，由加气机进行计量四、LNG汽车加气站的可行性分析1.技术可行性(1)LNG汽车。LNG汽车，一般分为三种形式：一种是完全以 LNG 为燃料的纯 LNG 汽车；一种是 LNG 与柴油混合使用的双燃料 LNG 汽车； 一种是 LNG 与汽油替换使用的两用燃料汽车。这几种 LNG 汽车的燃气 系统基本相同，都是将 LNG 储存在车用 LNG 储罐内，通过汽化装置汽 化为0. 5MPa左右的气体供给发动机，其主要构成有 LNG储罐、汽化 器、减压调压阀、混合器和控制系统等。车用 LNG 储罐一般采用双层 金属真空加多层缠绕绝热技术，国内外均能生产。技术可
9、保证 LNG日蒸 发率在2以内 (7天之内不产生蒸发损失 )。汽化器一般采用发动机冷却 水作热源，由控制系统根据发动机工况调节其汽化量。减压调压阀和混 合器与CNG汽车基本相同，无技术难点。总体来讲，LNG汽车技术完全 成熟，已达到实用、稳定、可靠。(2)LNG 汽车加气站。 LNG 汽车加气站分为两种形式：一种是专 用LNG汽车加气的单一站；另一种是即可对 LNG汽车，也可对CNG汽 车加气的混合站(L-CNG站)。LNG汽车加气站的主要设备有LNG专用 储罐、 LNG 低温泵、 LNG 计量装置和控制系统，其流程类似于普通加 油站。 LNG 储罐是一种双层真空绝热容器，国内外均能生产，而且
10、技 术成熟、安全可靠。在加气站中，储罐一般在地下，低温泵在储罐内， 用于将罐内 LNG 输送至车用储罐中，计量装置建在储罐上方的地面上。 因此，整个加气站占地很少，数百平方米即可，在目前的加油站中增设 这套系统十分容易。LCNG 汽车加气站是在上述 LNG 汽车加气站的基础上增设一套 汽化系统而成的，主要包括高压低温泵、高压汽化器、 CNG 储气瓶组 和CNG售气机。咼压低温泵将储罐内的LNG增压后注入液化器，LNG吸 收外界热量而汽化，汽化后的高压气体存于 CNG 气瓶组内，通过售气 机对CNG汽车加气。汽化过程由控制系统自动控制。目前， L CNG汽车加气站技术在国内已经十分成熟、2、经济
11、可行性(1)、LNG汽车经济性。根据天然气燃烧特性和运行试验结果，1Nm3 天然气的行驶里程等效于 1.2 升汽油( 93)，汽油按 7元升计算；1Nm3天然气的行驶里程等效于0.88升柴油，柴油按7.28元/升计算， 当LNG6,3元/公斤（1公斤=1.35立方）时，使用LNG乍燃料比使用汽油与 柴油作燃料约别便宜46 %-30 %左右。同功率原装LNG重卡汽车与柴油车投资差价高8-10万元。则LNG汽 车的投资差价的回收期为半年左右。根据天然气汽车的特点，使用天然 气时还可延长发动机寿命，降低发动机的维修费用 30%以上，可利用燃气冷能替代动力空调。因此，LNG汽车的实际投资回收期比上述投
12、资回 收期短3040%。（2）、LNG汽车加气站的经济性。（2.1 ）建站投资LNG汽车加气站规模可大可小，以现在我国发展较为迅速的压缩天 然气汽车（CNG）为例来说明LNG汽车加气站的经济性。表一 LNG投资建站设备一览表序号名称数量单位价格（万 元）1低温储罐2台85低温泵台3围堰及基础56m104集液池1m20.55卸车增压器1台1.26卸车阀组1套47加气机4台608加气罩棚400m159站房建筑510空气压缩机1台111空气储气罐1台112系统管道阀门1013自控系统r 10 114放散系统115工程安装:1016预冷试车317运输费518设计费1019管理费1520其他共计1031
13、6.7表二 CNG投资建站设备一览表序号名称数量单位价格（万元）1进气系统1套:3.52脱硫装置1台243压缩机3台1204脱水装置1台145储气系统3套61.86顺序控制盘1台57加气机3台19.58冷却水系统1套129高压管道1套11.510土建13011其他60合计461.3备注：本工程的征地费、地质勘探费、监检费等费用以及其它地方行政收费不包括在本投资估 算中。由表一、表二可看出，建设相同规模的 CNG机动车加气站比建设LNG机动车燃料补给站投资大很多。CNG建站成本是LNG的1倍多。（2.2 ）运行成本表三10000 m3/ d 天然气加气站年运行成本概算（原料气除外）加气站 类型项
14、目单价数量合计（元元）加气站水3.3元/吨112吨370电0.62 元/ （ kw.h）16000kw. h9920维修1.5万管理 2万折旧10.8 万工资及福利20000元/（人.年）5人10万合计25.3 万水3.3元/吨3690 吨1.2万电0.62 元/ ( kw.h )72000kw.h4.5万维修8.5万管理6万折旧 38万工资及福利20000元/(人.年)20万合计78.2 万由表三中可以看出，CNG加气站年运行成本是LNG补给站的3倍多。 因此无论从建站投资角度还是运行成本角度来看， LNG加气站都具有非 常客观的经济可行性。3、安全可行性首先，LNG的燃点为650 C，比汽
15、油、柴油和LPG的燃点高，点火 能也高于汽油、柴油和LPG，所以比汽油、柴油和LPG更难点燃；第二， LNG的爆炸极限为5%15%，气化后的密度小于空气；而 LPG的爆炸 极限为2.4%9.5%，气化后密度大于空气；汽油爆炸极限为 1.0%7.6% ;柴油爆炸极限为0.5%4.1%。可见，LNG汽车比LPG、汽油、 柴油汽车更安全；第三，与CNG加气站相比较，LNG加气站设备简单， 没有高压设备，动力设备也非常少，因此存在的安全隐患也大大减少。此外，LNG汽车安全问题，主要是LNG的泄漏问题。 为了能够 及时检测到LNG的泄漏，LNG汽车及加气站设有泄漏检测、 冷量检 测、气体检测及火焰检测等
16、安全检测系统。LNG汽车技术，在其主要 设备上采取了以下安全措施：1LNG储罐设有防过量注入系统、防超压（超高和超低）系统；2汽化器的进口管线上设有紧急切断阀， 一旦汽化器发生泄漏或其 它事故，立即自动动作，关闭汽化器；3LNG泵设有紧急切断阀，可以自动动作;4为使LNG的泄漏量达到最小，在管线的每个独立段都装的紧急切 断阀。另外，主要的LNG管道上还装有防超压的安全阀和防泄漏的过流 阀；总之，LNG站用系统和车用系统自身安全性设计要求非常高， 发生事故的可能性很小，其安全性是有保障的。4、 资源保障可行性我国的天然气资源比较丰富， 近年来天然气的探明储量和生产量都 有较大的增长。据油气资源评
17、估和预测，我国天然气资源量为 43万亿立方米，其中陆上 30万亿立方米，海上 13万亿立方米，另外还有约 30-35 万亿立方米煤层气资源。到 1996年底探明天然气储量为 3万亿立方米， 发展潜力很大。 今后预计每年以平均增加探明储量 1000亿立方米的速度 增长，并可保持 20-30年。 2000-2009年累计探明储量为 4.4-4.9万亿米。 但是由于资源分布不均， 就要通过液化运输来平衡地区之间的天然气供 需矛盾。目前公司本项目装置日处理原料天然气30 X 104sm(20oC、 0.101325MPa.G的气体状态)，日产生液化天然气 206t, (-162.47 oC, 10Kp
18、a?G)，全年生产液化天然气 6.798 X 104t (-162.47 oC, 10Kpa?G)。5、 LNG 自身优势可行性LNG作为汽车动力能源具有一下显著优势：(1)能量密度大，汽车续驶里程长。同样容积的 LNG车用储罐装载 的天然气是CNG储气瓶的2.5倍。目前国内大型LNG货车一次加气可连 续行驶10001300km，非常适合长途运输的需要。国内410升钢瓶加气 一次在市区可连续行驶约 400km，在高速公路加气一次可连续行驶约700K m以上(2)运输方便。LNG便于经济可靠地远距离运输，建设LNG汽车加 气站不受天然气管网的制约。在陆上，通常用2050m3(相当于12000 3
19、0000Nm3天然气)的汽车槽车，像运输汽油、柴油那样将 LNG远送到 LNG汽车加气站，也可根据需要用火车槽车。在海上，通常用大至 12 13万吨的 LNG 轮船，进行长途运输。(3) 组分纯，排放性能好，有利于减少污染，保护环境。 LNG由于 脱除了硫和水分，其组成比CNG更纯净，因而LNG汽车的排放性能要优 于CNG汽车。与燃油车相比，LNG汽车的有害排放降低约85%左右，被 称为真正的环保汽车。五、投资可行性分析 将高效、优质、洁净的液化天然气新型燃料车引入到城市，一方面 可提高城市居民的生活质量，提升城市品位；另一方面，有利于保持良 好的生态环境。因此使用天然气，可带来可观的经济效益和显著的社会 效益。国家对天然气利用项目十分重视，尤其是发展新型节能环保汽车， 投资天然气项目享受招商引资的各项优惠政策， 这对天然气利用项目建 设和市场开发非常有利。本项目投资不大，但由于近期市场规模较小，初步可行性分析可 以看出：近期企业效益不显著， 中、远期效益比较好， 从市场战略考虑， 项目可行。L-CNG撬装站一泵一机LNG加气站撬装式LNG装置原理图sketch map f(x skki natural qas iKiuofaction facilityw=r=5
