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[摘 要]近年来，在我国经济持续发展的推动下，液化天然气得到高速发展，并逐渐成为社会发展的主要资源之一，对我国实现现代化建设目标具有重要作用。同时，为了满足社会以及人们的发展需求，天然气液化装置已经大量投产建厂，以缓解我国资源紧缺的压力，推动我国综合实力的快速提升。现阶段，如何实现天然气液化装置的能耗分析与设计，并采取有效的节能措施，已经成为当今社会广泛关注的首要课题，并受到人们的高度重视。本文主要就天然气液化装置的能耗情况状况分析，并提出几点节能措施，希望对日后的相关研究有所帮助。
[关键词]天然气液化装置；能耗分析；节能设计；混合制冷剂
中图分类号：TP897 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）38-0250-02
随着我国社会与城市建设的不断推进，能源消耗日益加大，节能减排已经成为我国能源发展的基本国策，以减轻资源紧张的社会压力。天然气液化装置的能源消耗以天然气和电力为主，耗能工质多数为新鲜水、软化水、压缩空气等。其中，天然气液化装置主要是由净化单元、液化单元、LNG储运单元、BOG增压单元等部分构成，辅助生产设施主要由空压制氮单元、循环水单元、供热单元、消防单元等部分构成。同时，由于液化天然气资源是我国重要的能源之一，因而应加大天然气液化装置的能耗分析，设计更为节能的应用策略，提高液化天然气的使用价值，促进我国经济的快速发展。
1、天然气液化装置的能耗分析
为了提高更好的进行天然气液化装置的能耗分析，本文以某工程的天然气液化装置为例，展开充分研究。例如：某市企业以管道天然气为主要生产原料气，欲构建一条液化天然气生产线，其中，天然气的日处理量为50×104m3/d，天然气的年处理量为1.6×108m3/a，LNG年产量为10×104t/a，操作负荷弹性为50%-110%，天然气液化装置的年使用时间大于8000h。其中，本文以操作负荷弹性为100%、天然气液化装置的年使用时间为8000h计算。 项目LNG生产工艺可划分为原料气净化和净化气液化工序，其能耗指标及用能设备分析如下。
1.1原料净化单元能耗
1.1.1能源消耗品种
原料净化工序主要能源消耗种类为电力和原料气。
1.1.2消耗评估
（1）耗电量
原料气净化工序主要耗能设备有压缩机、水泵和风机等，装机功率1316.67kW，年耗电量789.21万kWh。具体电能消耗量如下表：
由上表可知，报告根据该工序系统各设备运行数量及年运行时间进行核算，年耗电量789.21万kWh，折合标煤（当量值）969.94tce。
1.2液化单元能耗
1、能源消耗品种
净化气液化工序主要能源消耗种类为电力。
2、能源消耗指标评估
净化气液化工序主要耗能设备有制冷循环压缩机、压缩机和风机等，装机功率8866.50kW，年耗电量5309.64万kWh。具体电能消耗量如下表：
由上表可知，报告根据该工序系统各设备运行数量及年运行时间进行核算，年耗电量5309.64万kWh，折合标煤（当量值）6525.55tce。
2、天然气液化装置的节能策略分析
2.1 优化生产工艺
由上述二组数据得出天然气液化装置中，液化单元的耗电总量占总电能的80%以上，因而在生产过程中应不断完善液化单元生产工艺，提高设备的使用价值，提高相关工作人员的专业水平，从而降低装置的能源消耗，提高企业的经济效益。混合制冷系统是天然气液化装置的重要组成部分，其运行质量对天然气液化装置的能耗情况具有重要影响。其中，在天然气液化装置运行过程中，主要是在压缩过程与制冷过程中产生大量的能源消耗，因而这两道工序也是企业节能降耗的重点研究方向。在节能策略设计过程中，应充分掌握制冷系统的运行规律，根据天然气的制冷效果与功耗情况制定切实可行的节能措施，优化液化天然气的生产工艺，提高装置的运行效果，从而达到节能降耗的最终目标。
2.2 精化设备选型
生產设备是天然气液化装置运行质量的重要保障，只有高效的运行设备才能保证液化天然气的安全生产。动设备是天然气液化装置的核心运行设备，其主要包括压缩机、复合泵等，并在运行中的电能消耗占整个装置的80%，因而动设备的选型更显重要。天然气液化装置的压缩机以原料气压缩机、制冷剂循环机为主，以BOG压缩机和空气压缩机为辅助设备，对原料气进行净化与液化，确保天然气液化装置的有效运行。此外，由于离心式制冷剂循环压缩机以耗能效果好，设备调节便利等优势受到相关企业的广泛应用。液化冰箱在天然气液化装置运行中起到关键性作用，选择材质较好板翅式换热器，提高原料气的换流质量，确保天然气液化装置的有效运行。与此同时，随着我国社会和经济的不断发展，我国的科技水平得到显著提升，并推动了板翅式换热器技术的日益成熟，不仅大大提升了换热器的运行质量，保证天然气液化装置的运行效果，还进一步促进了我国能源的可持续发展，降低企业的生产成本，并对我国实现现代化建设目标具有重要作用。因此，在天然气液化装置设备选型过程中，应根据企业的实际生产情况，选择高性能、低消耗的运行设备，提高企业的经济效益，强化天然气液化装置的运行质量。
结束语
综上所述，节能减排是我国能源的基本国策，节能降耗是目前天然气液化装置发展的主要方向，如何在应用过程中做好能源消耗分析与节能策略设计，是目前天然气液化装置设计人员所要研究的首要问题。因此，在装置设计阶段应确保新工艺、新技术、新设备的应用，提高设计人员的专业能力与综合素养，采取电气节能、水利节能、建筑节能等相关措施，从而在提高液化天然气使用价值的同时，促进我国资源的可持续发展。
参考文献
[1]董光辉， 宋丽娜， 王丽娜. 天然气液化装置能耗分析与设计节能措施[J]. 煤气与热力， 2017（12）：16-21.
[2]杜德飞， 胡金燕， 李宇，等. 天然气净化厂脱硫装置能耗分析及节能措施探讨[J]. 油气田环境保护， 2013， 23（5）：20-22.
[3]何茜， 臧天天， 成科. 天然气制甲醇装置能耗分析与节能途径研究[J]. 化工管理， 2015（4）：157-157.
[4]陈向平， 田建锋， 马菲. 天然气制甲醇装置能耗分析及其相关节能途径[J]. 工业， 2015（4）：24-24.
[5]刘永健， 何畅， 冯霄，等. 煤制合成天然气装置能耗分析与节能途径探讨[J]. 化工进展， 2013， 32（1）：48-53.
作者简介
任玉生（1979.05-），汉，男，山西寿阳人，大专，助理工程师，研究方向为天然气液化相关。
[关键词]天然气液化装置；能耗分析；节能设计；混合制冷剂
中图分类号：TP897 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）38-0250-02
随着我国社会与城市建设的不断推进，能源消耗日益加大，节能减排已经成为我国能源发展的基本国策，以减轻资源紧张的社会压力。天然气液化装置的能源消耗以天然气和电力为主，耗能工质多数为新鲜水、软化水、压缩空气等。其中，天然气液化装置主要是由净化单元、液化单元、LNG储运单元、BOG增压单元等部分构成，辅助生产设施主要由空压制氮单元、循环水单元、供热单元、消防单元等部分构成。同时，由于液化天然气资源是我国重要的能源之一，因而应加大天然气液化装置的能耗分析，设计更为节能的应用策略，提高液化天然气的使用价值，促进我国经济的快速发展。
1、天然气液化装置的能耗分析
为了提高更好的进行天然气液化装置的能耗分析，本文以某工程的天然气液化装置为例，展开充分研究。例如：某市企业以管道天然气为主要生产原料气，欲构建一条液化天然气生产线，其中，天然气的日处理量为50×104m3/d，天然气的年处理量为1.6×108m3/a，LNG年产量为10×104t/a，操作负荷弹性为50%-110%，天然气液化装置的年使用时间大于8000h。其中，本文以操作负荷弹性为100%、天然气液化装置的年使用时间为8000h计算。 项目LNG生产工艺可划分为原料气净化和净化气液化工序，其能耗指标及用能设备分析如下。
1.1原料净化单元能耗
1.1.1能源消耗品种
原料净化工序主要能源消耗种类为电力和原料气。
1.1.2消耗评估
（1）耗电量
原料气净化工序主要耗能设备有压缩机、水泵和风机等，装机功率1316.67kW，年耗电量789.21万kWh。具体电能消耗量如下表：
由上表可知，报告根据该工序系统各设备运行数量及年运行时间进行核算，年耗电量789.21万kWh，折合标煤（当量值）969.94tce。
1.2液化单元能耗
1、能源消耗品种
净化气液化工序主要能源消耗种类为电力。
2、能源消耗指标评估
净化气液化工序主要耗能设备有制冷循环压缩机、压缩机和风机等，装机功率8866.50kW，年耗电量5309.64万kWh。具体电能消耗量如下表：
由上表可知，报告根据该工序系统各设备运行数量及年运行时间进行核算，年耗电量5309.64万kWh，折合标煤（当量值）6525.55tce。
2、天然气液化装置的节能策略分析
2.1 优化生产工艺
由上述二组数据得出天然气液化装置中，液化单元的耗电总量占总电能的80%以上，因而在生产过程中应不断完善液化单元生产工艺，提高设备的使用价值，提高相关工作人员的专业水平，从而降低装置的能源消耗，提高企业的经济效益。混合制冷系统是天然气液化装置的重要组成部分，其运行质量对天然气液化装置的能耗情况具有重要影响。其中，在天然气液化装置运行过程中，主要是在压缩过程与制冷过程中产生大量的能源消耗，因而这两道工序也是企业节能降耗的重点研究方向。在节能策略设计过程中，应充分掌握制冷系统的运行规律，根据天然气的制冷效果与功耗情况制定切实可行的节能措施，优化液化天然气的生产工艺，提高装置的运行效果，从而达到节能降耗的最终目标。
2.2 精化设备选型
生產设备是天然气液化装置运行质量的重要保障，只有高效的运行设备才能保证液化天然气的安全生产。动设备是天然气液化装置的核心运行设备，其主要包括压缩机、复合泵等，并在运行中的电能消耗占整个装置的80%，因而动设备的选型更显重要。天然气液化装置的压缩机以原料气压缩机、制冷剂循环机为主，以BOG压缩机和空气压缩机为辅助设备，对原料气进行净化与液化，确保天然气液化装置的有效运行。此外，由于离心式制冷剂循环压缩机以耗能效果好，设备调节便利等优势受到相关企业的广泛应用。液化冰箱在天然气液化装置运行中起到关键性作用，选择材质较好板翅式换热器，提高原料气的换流质量，确保天然气液化装置的有效运行。与此同时，随着我国社会和经济的不断发展，我国的科技水平得到显著提升，并推动了板翅式换热器技术的日益成熟，不仅大大提升了换热器的运行质量，保证天然气液化装置的运行效果，还进一步促进了我国能源的可持续发展，降低企业的生产成本，并对我国实现现代化建设目标具有重要作用。因此，在天然气液化装置设备选型过程中，应根据企业的实际生产情况，选择高性能、低消耗的运行设备，提高企业的经济效益，强化天然气液化装置的运行质量。
结束语
综上所述，节能减排是我国能源的基本国策，节能降耗是目前天然气液化装置发展的主要方向，如何在应用过程中做好能源消耗分析与节能策略设计，是目前天然气液化装置设计人员所要研究的首要问题。因此，在装置设计阶段应确保新工艺、新技术、新设备的应用，提高设计人员的专业能力与综合素养，采取电气节能、水利节能、建筑节能等相关措施，从而在提高液化天然气使用价值的同时，促进我国资源的可持续发展。
参考文献
[1]董光辉， 宋丽娜， 王丽娜. 天然气液化装置能耗分析与设计节能措施[J]. 煤气与热力， 2017（12）：16-21.
[2]杜德飞， 胡金燕， 李宇，等. 天然气净化厂脱硫装置能耗分析及节能措施探讨[J]. 油气田环境保护， 2013， 23（5）：20-22.
[3]何茜， 臧天天， 成科. 天然气制甲醇装置能耗分析与节能途径研究[J]. 化工管理， 2015（4）：157-157.
[4]陈向平， 田建锋， 马菲. 天然气制甲醇装置能耗分析及其相关节能途径[J]. 工业， 2015（4）：24-24.
[5]刘永健， 何畅， 冯霄，等. 煤制合成天然气装置能耗分析与节能途径探讨[J]. 化工进展， 2013， 32（1）：48-53.
作者简介
任玉生（1979.05-），汉，男，山西寿阳人，大专，助理工程师，研究方向为天然气液化相关。