零下161℃超低温液化天然气成套工艺装备及工业应用
成果信息
项目年度编号: 1500520317
限制使用: 国内
省市: 北京
中图分类号: TE972
成果类别: 应用技术
成果公布年份: 2015
关键词: 天然气液化 超低温液化天然气储罐 预应力混凝土储罐
成果简介: 天然气占世界一次能源23.7%,是能源发展的重中之重。长期以来,天然气输送唯一方式是管道,限制了海上、洲际及超远距离资源的有效开发。天然气液化技术的出现使天然气远洋运输成为现实,被公认为20世纪以来能源领域最重要的革命性技术之一。近年来,世界液化天然气(LNG)贸易量持续快速增长,2013年达3253亿立方米,占天然气贸易总量31.4%。2013年中国进口LNG已占进口天然气总量46%。作为战略性技术,LNG领域超低温金属非金属材料、重大核心装备、整套工程建设技术长期被国外垄断。国家能源局和中国石油组织攻关,经过6年努力,突破工艺流程、材料装备、设计建造和工程成套等技术难关。发明多股流灵活匹配换热的双循环混合冷剂天然气液化工艺。发现由氮气和C1〜C5烃类介质组合形成的混合冷剂在不同配比及压力等条件下对液化功耗的影响规律,研制出专用混合冷剂,创新形成天然气液化与烃分离联合工艺:创新应用遗传算法,采用全局搜索、多参数同步优化替代单点搜索、单参数优化,保证全流程整体最优,液化比功耗降至12.3千瓦天/吨。创新研制LNG工程超低温材料和核心设备。研究制定了大型LNG储罐用06Ni9钢材在超低温条件下强度、韧性、磷硫杂质含量及成材工艺等核心指标,应用低磷硫超纯净炼钢工艺,首次实现其国产化,价格较进口产品降低50%。创新提出线元素三元叶轮与流变形排气蜗室结构,研制出适合变组分的高效混合冷剂压缩机,压缩机效率提高5个百分点,价格较进口产品降低30%以上。创新大型LNG储罐设计建造技术。首次建立零下196℃至20℃低温混凝土应力应变本构关系,揭示出应力应变随温度变化的量化规律;发明大体积连续曲面预应力混凝土储罐结构基于应变的自适应分区迭代算法;创立“低温环境混凝土应用技术”国家标准;建立国产06M9钢材焊接工艺规程;形成LNG储罐拱顶气顶升国家工法。应用于国内11座16万立方米LNG储罐设计与建造。LNG工程设计建造技术国际领先。创新形成LNG工程成套工艺包及装置。应用数值模拟技术,集成双循环混合冷剂天然气液化和LNG再气化等工艺,采用国产关键设备和材料,国内首次开发了50〜260万吨/年系列天然气液化工艺包和300〜600万吨/年LNG再气化系列工艺包。多个项目应用表明,综合能耗低于4924MJ/吨产品,液化率达96%, LNG储罐日蒸发率小于0.045%,成功实现中国天然气液化和LNG再气化技术大规模工业应用。LNG工程成套技术国际领先。该项目获专利59件(发明专利26件),软件著作权5件,技术秘密13件,技术标准26项,专著7部,论文157篇。三年累计直接经济效益120亿元,间接经济效益1200亿元。该项目为国家提供了重要的战略性技术,对天然气工业发展、清洁能源供应、生态环境改善作用显著,带动了冶金建材、装备制造、工程建设等产业技术进步。
申报信息
推荐部门: 中国石油天然气集团公司
相关人信息
完成单位: 中国寰球工程公司 中石油江苏液化天然气有限公司 中石油大连液化天然气有限公司 中石油京唐液化天然气有限公司 安塞华油天然气有限公司 中国石油集团工程设计有限责任公司 沈阳鼓风机集团股份有限公司 中国石油天然气集团公司管材研究所 山西太钢不锈钢股份有限公司 四川空分设备(集团)有限责任公司
完成人: 汪世宏 宋少光 张成伟 白改玲 王立昕 郑建华 李伟 王红 刘博 范吉全 黄永刚 李玉龙 李艳辉 李卓燕 宗玉宇
行业及专利信息
应用行业名称: 其他仓储
应用行业码: 589
转让信息
投资信息
推广信息
联系信息
联系单位名称: 中国寰球工程公司
联系单位地址: 北京市朝阳区来广营高科技产业园创达二路1号
传真: (010)64415884
邮政编码: 100012