FLNG液化冷剂压缩机和主制冷换热器关键技术的突破

为解决海上天然气长距离管输的问题(成本高和流动安全保障等),FLNG(floating liquefied natural gas)浮式液化天然气开发技术应运而生。目前,受国内相关行业发展水平的制约,FLNG液化核心设备均需进口,设备价格高、项目投资大。为此,基于目前FLNG主要的液化工艺,分析了国内外液化核心设备(冷剂压缩机、大型压缩机驱动器和大型液化换热器)的运用现状和关键技术——①开停车、火灾及变工况下的稳定运行技术;②FLNG晃荡工况对换热器性能和安全的影响;③采用改进后的制造技术和制造工艺,满足FLNG运用的需求;④外部管道及接口补偿技术;⑤泄露监测技术,针对性地归纳了其实现国产化的技术需求和发展方向,提出了开发设想和建议:FLNG主要液化核心设备国产化要充分依托国内企业,在设计技术、材料、制造技术上充分借鉴国外技术发展思路,加大企业与项目的联系程度,充分整合资源突破关键技术,加大试验平台建设和试验验证,实现样机突破和中试运用,为最终的工程运用和降低项目投资打下基础。     

半贫液脱酸工艺应用于浮式天然气液化装置中的可行性研究

浮式天然气液化装置(FLNG)是近年来海洋工程界提出的解决深海天然气田开发利用的有效途径,但与传统的陆上天然气液化装置相比,浮式天然气液化装置中脱酸工艺设计和设备选型布置都面临新的技术要求和挑战。设计了一种适用于FLNG的半贫液脱酸工艺,并通过模拟优化和工艺计算对半贫液脱酸工艺与传统液化工厂脱酸工艺在系统能耗、设备数量、设备质量、工艺复杂性和海洋环境适应性等方面进行了分析比较,结果表明半贫液脱酸工艺适用于浮式天然气液化装置,特别是在处理高酸气负荷的天然气方面具有很大的应用潜力。     

浅谈国内海上气田开发模式的发展趋势

为了经济高效地开发深海气田,国际上提出了FLNG概念,FLNG技术正处于海洋工程领域的最前沿。浮式液化天然气生产储卸装置是一种用于海上天然气田开发的浮式生产装置,随着FLNG应用技术的逐步成熟,FLNG概念的工程化已被众多能源公司所接受。全世界范围内已有两艘FLNG项目正式开始,处在筹划和招标阶段的FLNG项目不下数十个,由于全球对FLNG的投资呈快速增长趋势以及FLNG应用技术的日趋成熟,全球FLNG很快将迎来大发展。图2表1参5     

FLNG研究现状及在中国南海深远海气田开发中的应用前景

大型浮式液化天然气生产装置FLNG是一种用于深水气田的新型开发模式。本文详细阐述了FLNG应用背景及其国内外研究现状,深入剖析了FLNG装置的相关技术特点及所涉及的关键技术,分析了中国南海深远海气田开发过程中FLNG装置的应用前景。研究结果对我国FLNG研究具有指导意义。研究结论认为,只有形成FLNG关键技术和设备的本土化,形成不同规模FLNG装置系列化设计能力,打破国外关键技术和设备的专利垄断,带动国内深水工程技术和设备产业发展,才能实现FLNG装置在中国南海深远海气田开发中的实际工程应用。     

浅谈国内海上气田开发模式的发展趋势简

为了经济高效地开发深海气田,国际上提出了FLNG概念,FLNG技术正处于海洋工程领域的最前沿。浮式液化天然气生产储卸装置是一种用于海上天然气田开发的浮式生产装置,随着FLNG应用技术的逐步成熟,FLNG概念的工程化已被众多能源公司所接受。全世界范围内已有两艘FLNG项目正式开始,处在筹划和招标阶段的FLNG项目不下数十个,由于全球对FLNG的投资呈快速增长趋势以及FLNG应用技术的日趋成熟,全球FLNG很快将迎来大发展。图2表1参5     

浮式液化天然气技术综述

随着能源需求的不断攀升,小型边际气田、伴生气田及深海气田开发日益受到重视。浮式液化天然气(FLNG)生产装置具有投资低、建设周期短、可重复使用等优点,可灵活应用于环境条件恶劣的深海边际气田和小气田的天然气开采,是未来接收站发展的趋势和方向。结合国内外在这一技术上的研究现状论述了FLNG的两大装置:海上液化天然气生产储卸装置(FPSO)和浮式储存再气化装置(FSRU),详细分析了该装置的液化系统、卸货系统和再气化外输系统,提出了适用于FLNG的液化技术、卸载技术及再气化技术。     

大型浮式液化天然气开发系统关键技术现状及发展趋势

大型浮式液化天然气开发系统(FLNG)是当前海洋工程领域所关注的热点之一。介绍了FLNG的组成及特点,分析了FLNG的关键技术现状及发展趋势,对我国南海FLNG的发展提出了几点建议。     

FLNG驱动方式及热介质选型技术研究

天然气液化冷剂压缩机驱动是浮式天然气液化装置(FLNG)上的核心设备之一。针对FLNG的特点,分析了电驱、燃驱和蒸汽轮机三种常规驱动方式的适应性,并重点量化对比了燃机驱动和蒸汽轮机驱动方案。提出大功率航改型燃气轮机是FLNG项目的最佳选择。配以带压热水或蒸汽作为热介质,系统压力低、不可燃,更安全,是适合大型FLNG的理想技术方案。     

浮式液化天然气(FLNG)技术在中国海上开发应用探讨

浮式液化天然气(FLNG)装置作为一种新型的海上气田开发技术,以其投资相对较低、产能建设周期短、便于迁移和LNG市场灵活等优点越来越受重视和关注。FLNG技术体系包括海上液化工艺技术、储存技术、卸载技术、总体布置和安全等技术。对于我国的海上深水和边际气田的天然气资源,若采用传统的开发方式,很多天然气资源可能因投资费用和海上开发设施依托等因素将无法投入开发利用。采用FLNG技术,可以根据海上气田的储量规模灵活配置FLNG装置,这对促进我国海上的气田开发具有现实意义。     

主电站原动机选型在FLNG中的应用探讨

海洋天然气田开发过程中,浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)具有开采、液化、储存天然气等优点备受各国关注,而主电站是整个FLNG的核心设备,原动机选型关系到主电站能否可靠、连续、安全运转。由于FLNG主电站燃料来源主要为天然气,目前常选用燃气轮机作为发电的原动机。本文探讨了燃气轮机的两种选型方案,并从技术和经济上进行了分析和比选。     

FLNG上部模块总体布置设计流程及案例分析

鉴于浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)在海上应用的灵活性,目前世界上很多国家都开展了对FLNG的研究,并已有多个项目进入了建造阶段。为了更好地开展FLNG的研究和设计工作,以南海某气田的FLNG设计实例,探索了FLNG上部模块总体布置的方法。介绍了采用FLNG方案进行某气田开发所制定的总体方案,对开展FLNG总体布置的设计流程进行了梳理,并总结了总体布置专业与其他上下游专业的界面和接口。分析了FLNG上部模块总体布置与传统FPSO的区别和注意事项。这些经验可以为今后开展FLNG研究和设计工作提供参考。     

FLNG电气系统设计关键技术研究

浮式液化天然气生产储存外输装置(FLNG)作为海上气田资源开发的重要装备备受关注,与以往传统海上开发设施相比较,其电气系统具有负荷量大、系统结构复杂及可靠性要求高等特点,对全船的生产及生活具有重要作用。结合设计案例,在阐述了FLNG电气系统组成的基础之上,分析了4个典型设计工况,开展船体负荷计算,设计3个层次电源系统,配置相应的配电系统,并对电力管理系统进行研究。对今后的工程设计及应用具有一定的参考意义。     

FLNG发展及应用初探

浮式液化天然气生产储存外输装置(FLNG)是海洋工程领域所关注的热点之一。介绍了FLNG的概念及关键技术,分析了FLNG的发展历程及工程应用,总结了在中国南海应用中存在的问题和挑战,并给出了相应的建议。     

FLNG生产装置电站选型分析

浮式液化天然气装置FLNG设有天然气处理与液化装置、生活与动力设施、液化天然气储存舱及外输系统,用单点系泊或多点系泊的全海式海上天然气生产装置。主电站是整个FLNG生产装置的关键设备,可为生活及生产设施提供电力能源,可确保整个海上生产设施正常持续安全地进行生产。     

FPLNG预处理及液化一体化工艺研究现状及发展趋势

海上天然气处理系统的紧凑性对其适应海上环境尤为重要。为解决浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)面临的甲板空间和承重受限的问题,提出了新型FLNG天然气带压液化工艺(FPLNG)的概念。阐述了FLNG关键技术和应用现状,并对FPLNG关键技术和储存方案进行了分析。FPLNG关键技术提高了CO₂和重烃的溶解度,可以简化预处理和液化工艺,而低温脱碳技术与液化工艺的协同可以实现海上天然气预处理和液化的一体化过程。带压液化天然气(PLNG)可以储存在高强度低温钢构成的高压储舱和罐式集装箱中,在压力约为0.5 MPa,且运输距离小于400 km时,高压储舱方案成本低于常压输送。FPLNG在我国深远天然气资源的高效开发中具有较大潜力,有望在未来得到广泛应用,但对于流体相平衡等问题仍需深入研究。     

浮式液化天然气工艺分析

浮式液化天然气(Floating Liquefied Natural Gas, FLNG)工艺能极大地降低海底天然气的处理负荷，在海底天然气处理方面的应用已逐渐成为焦点。FLNG工艺的发展主要受建设成本、技术条件、液化产率等方面限制，所以对FLNG工艺的改进需在FLNG装置满足质量轻、占地面积小、耐腐蚀等要求的基础上，进行工艺流程优化，降低建设成本，提高设备产能。对比研究广泛应用于FLNG工艺中的阶式制冷循环工艺、膨胀制冷循环工艺和混合制冷循环工艺。研究结果表明：混合制冷循环工艺相比其他两种工艺具有工艺流程短、液化效率较高、可处理原料气成分更广泛、节省能耗和对复杂海况适应性高的优点；将混合制冷循环工艺与有效的预处理工艺及液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)卸载工艺相结合，已逐渐成为FLNG工艺的主导工艺，目前已广泛应用于海上LNG的生产工作。     

PRICO~?天然气液化技术在海上浮式装置上的应用

较之于岸上(陆地)天然气液化装置,海上浮式天然气液化(FLNG)装置具有投资低、建设周期短、便于迁移及可重复使用等优点,但也面临着易受海上工况及船体晃荡影响等诸多挑战。为此,借助于PRICO~?单循环混合冷剂(SMR)天然气液化工艺技术所具有的较大的灵活性,以及流程简单、易于操作、可满足不同客户的需求、成本更低等优势,运用模块化设计进行了FLNG装置的设备布置,针对海上操作环境对部分关键设备进行了改进,研发出了世界上第一个基于该工艺的浮式天然气液化装置——Exmar FLNG,并进行了现场调试及性能考核。应用效果表明:(1)PRICO~?天然气液化技术能够使FLNG从概念设计实现工程化,并获得更多的发展空间;(2)Exmar FLNG装置集合了天然气处理、天然气液化、LNG储存和装卸功能,工艺流程简短、装置设备数量少、操作简单,具有较短的开停车时间,能较好适应海上恶劣天气及原料气组成变化大的工况,其设计与建造完全符合船级社的相关规范和规定。结论认为,该技术为海洋石油伴生气处理、边际气田和深海气田开发利用提供了一种新的既安全又经济的解决方案。     

LNG浮式气化装置(FSRU)组块设计

随着大型LNG项目进入发展的黄金期,FLNG项目成为液化天然气产业的新热点。浮式储存及再气化装置(FSRU)是FLNG工程技术一个新的发展方向。FSRU是集LNG接收、存储、转运、再气化外输等多种功能于一体的特种装备,配备推进系统并兼具LNG运输船功能。与传统陆上LNG接收终端相比,其具有投资小、建设周期短、地理条件限制少等优点。结合孟加拉国某FSRU项目案例,对FSRU上的LNG储存单元、BOG处理单元、再气化单元进行对比优选分析,探讨了FSRU的优化设计。     

FLNG丙烷预冷双氮膨胀液化工艺中试装置试验分析

为验证中国海油自主研发的丙烷预冷双氮膨胀新型FLNG液化工艺的技术可行性及适应性,建设了一套2万m3/d规模的液化中试装置。通过试验验证了冷却温度、天然气压力对液化工艺的影响,并进行了液化单元快速开停车方案试验。试验结果表明:随着混合冷剂级间冷却温度降低,FLNG液化中试装置液化能耗降低,试验过程中冷却温度降低12℃条件下天然气处理能力增加4.26%,液化单位能耗减少约5%;FLNG液化中试装置快速开车时间主要受板翅式换热器的降温速度要求限制,先开启过冷氮气循环,再开启液化段氮气循环是达产最快的开车程序,开车5 h内可以达到设计生产负荷;FLNG液化中试装置具有快速停车性能,可以在5 min内关停,停车后5 d内冷箱恢复常温;随着天然气压力降低,FLNG液化中试装置液化能力下降,试验过程中天然气压力从3 547 kPa降低到2 000 kPa时天然气处理能力降低11.2%。本文试验分析结果为大型FLNG液化装置工程化提供有效技术保障。     

丙烷预冷系统对FLNG晃动条件的适应性实验研究

通过建立一套带有液位扰动系统的丙烷预冷液化天然气实验装置,研究丙烷预冷系统对浮式液化天然气装置(FLNG)晃动条件的适用性。实验中通过对丙烷分离器不同液位进行液位扰动来模拟晃动条件,分析丙烷预冷系统换热器在晃动条件下的温度特性。结果表明:丙烷分离器液位较低时,液位扰动对换热器的温度影响较大;随着液位的升高,液位扰动对换热器的温度影响不断减小;当液位达到一定高度后,液位扰动对换热器温度影响很小。丙烷预冷系统适用于FLNG,但在FLNG上使用须提高丙烷分离器的液位高度或分离器的位置,以降低晃动时液位波动对换热器的影响,因此,在设计时须加强安全设计和危险评估。