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“系列规格撬装式天然气液化装置技术开发及应用”获北京市科学技术一等奖

发表日期: 2017-05-12
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  日前举行的北京市科学技术奖励大会上,由中科院理化所低温与制冷工程研究中心完成的“系列规格撬装式天然气液化装置技术开发及应用”项目荣获2016年度北京市科学技术奖(技术发明类)一等奖 

  作为最洁净的化石能源,天然气在我国一次能源结构中占比远低于世界平均水平。为此,大力发展天然气成为我国能源发展战略行动计划(2014-2020年)的重要战略方针。针对我国储量巨大的偏散天然气资源,大型固定液化工厂及管网集输模式技术经济性差,亟需发展撬装液化集输新模式。 

  该项目成果推广前,我国仅有少数机构开展撬装天然气液化装置技术研究,且均处于试验阶段,尚无产业推广;至该项目中后期,该领域内部分单位开展了相关技术研究,但大都借鉴国外常规液化工厂的混合冷剂流程或空分装置的氮气膨胀流程,能耗较高,建设周期长,且难以稳定运行,不适于偏散气源的采收集输。 

  针对上述问题,在“国家科技重大专项”、“863”计划、“国家自然科学基金”等项目持续支持下,由理化所吴剑峰、公茂琼、孙兆虎、董学强、周远、沈俊、邹鑫、陈高飞和程逵炜等组成的研究团队经过近十年努力,在普冷单级油润滑压缩机驱动的低压混合制冷剂液化流程、高效紧凑的多股流换热器、润滑油与混合制冷剂的深度分离等技术方面取得了一系列创新性成果,并创建了一系列低成本专有生产工艺和技术装备,形成了完整的系列规格撬装式天然气液化装置技术。该技术采用模块化设计,实现了设备的高度集成和自动化,生产周期及现场施工周期大幅缩短,初投资减少,利于实现滚动发展。经现场实测,全厂能耗小于0.35kWh/Nm3,折合消耗10.9%天然气液化剩余的89.1%与国内外数十万方至百万方/天规模的固定式装置单位能耗相当。 

  该项目创建了小型撬装式天然气液化成套装置技术体系,核心技术拥有已授权发明专利17件,研究过程中发表论文100余篇,其中SCI论文60余篇,出版专著1部。由包含13位院士的专家鉴定委员会评价:“该项目实现了重大技术创新,在混合工质、低压流程、冷箱技术一体化方面拥有自主知识产权,达到国际领先水平。” 

  2012年,先后成立中科睿凌江苏低温设备有限公司和中科睿凌(北京)低温设备有限公司(统称中科睿凌),专门实施该项目成果的工业化规模生产和销售,并以中国科学院理化技术研究所为依托进行技术发展和完善。已投资建设完成了近3万平米的办公楼及厂房,开发了5000 Nm3/d10000 Nm3/d20000 Nm3/d30000 Nm3/d50000 Nm3/d100000 Nm3/d等一系列标准规格的高效、低成本可移动式天然气液化装置,基本覆盖了当前偏散天然气资源开发的市场需求,实现了此类天然气液化采集技术的突破。截至2016年底,应用该技术发明生产的撬装液化装置已有19套实现了现场达产运行,日处理量超80万方,实现直接经济效益逾3亿元,每年回收天然气过亿方,减少碳排放超13万吨 

  该技术发明为合理回收和利用天然气提供了先进的技术方法和成熟可靠的工艺方案,突破了相关领域的技术瓶颈,实现了偏散天然气源的低成本液化回收,避免了因排放或燃烧带来的环境污染,具有显著的经济效益和社会效益。

“系列规格撬装式天然气液化装置技术开发及应用”获北京市科学技术一等奖

内蒙古鄂尔多斯井口天然气液化装置(3万方/日)

陕西榆林井口天然气液化装置(6万方/日)

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