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中山大学学报论丛, 2007年第27卷第2期SUN Y A TSEN UN I V ERS ITY FO RUM , Vol 127 No 12 2007
浮式LNG 接收终端技术与应用 3
侯建国, 黄 群, 诸 良
(中海石油天然气及发电有限责任公司, 北京100027 摘 要:对近海浮式LNG 接收终端从概念、发展状况、分类设计较系统地介绍, 阐述了与陆地LNG 接收站的不同特点FSRU 项目情况。浮式LNG 接收终端对我国LNG 关键词:LNG; 接收终端; 浮式; ; G 中图分类号:TE8: :100721792(2007 0220047208
近年来, LNG 的发展速率非常快。根据I G U (I nternati onal Gas Uni on 和W GC (World Gas W GC 网站的报道, 液化天然气的发展速率比其他燃料快两倍多, 全球贸易非常活跃, 2005年约114×108t 。LNG 接收终端得到了快速发展, 据《Encycl o 2pedia of LNG 2005》报道, 到2005年底, 全球已建成52个LNG 接收站(2003的统计数据为38个 , LNG 接收站得到了越来越多的关注, 特别是其安全性, 人们需要但又视其为“危险装置”, 这就要求提供新的、更加安全、更加合理的LNG 接收终端。借鉴海上油气田的成功经验, 建设近海接收站的想法就提出来了。据英国《近海工程师》杂志2000年11月刊报道, 意大利船级社进行的一项研究得出结论, 液化天然气浮式接收储存终端是经济可行的。此项研究工作表明, 浮式储存与再气化装置较常规陆上终端具有多种优点, 特别是对环境敏感地区或人口稠密地区。据2005版《Petr oleum Econom ist World LNG Map 》详细报道了将于2008/9年投产的8个海上LNG 接收终端。全美国已经建有6个LNG 接收站, 虽然几经扩建, 预测至少需要再建约30个接收终端才能满足北美天然气市场, 海上接收终端也成为考虑的方向之一。2005年4月, Excelerate 公司宣布, 世界上第一个海上LNG 接收气化装置完成试运转, 开始商业运营
[1], 拉开了海上浮式LNG 接收终端的建设序幕。海上浮式LNG 接收再气化终端从概念设计终于成为现实, 对LNG 接收站的发展和建设具有划时代的意义, 开创了LNG 技术的新时
代。一、海上LNG 接收终端种类
从LNG 接收终端所处的位置来看, LNG 接收站可分为两类, 一类是陆地式, 即传统的LNG 接收站; 一类是近海离岸式接收终端, 即海上LNG 接收站终端。海上接收站可分为几种形式:
(1 浮式LNG 储存再气化装置(Fl oating St orage and Re 2gasificati on Unit, FSRU ;
(2 浮式LNG 气化装置(Fl oating Re 2gasificati on Unit, FRU, 快速气化, 与地下储气库联3收稿日期:2006-11-20
作者简介:侯建国(1970- , 男, 四川营山人, 中海石油天然气及发电有限责任公司高级工程师, 博
士; E 2mail :houjg@cnooc 1com 1cn 。 用 ;
(3 LNG 穿梭船(LNG Shuttle and Regas Vessel, SRV; 包括水下或外转塔式系锚系统 ; (4 重力基础结构(Gravity Based Structure, G BS
(5 平台式LNG 接收终端(Platfor m Based I m port Ter m inal, P B I T
FSRU 是浮式接收储存和再气化装置, 其外形类似于LNG 运输船, 具有储存和再气化LNG 的功能。FRS U 与FRU 相比, FRU 没有储存功能, 它是利用在LNG 运输船上安装气化设施, 用海底管线上岸。目前, FSRU 成为浮式接收站的主要方式, 。
SRV 是FSRU 的备选方法, 与FRU 非常类似, 利用安装在辅助甲板/船头的再气化装置直接气化LNG 船靠近或安全连接到海底浮标, 连接之后, LNG 立管, LNG
[2-3]。类似平台不能承受LNG 船的载荷, , 可以与陆地上的大型地下储气库集成一体使用。
G BS 形式的海上接收终端是一个座落在海底的混凝土或钢制矩形(或几个沉箱 式结构。对于预应力混凝土结构的G BS 型LNG 接收终端, 具有重量轻, 在低温下具有优良的性能和长久耐用性能等特点, 已在英国、墨西哥、美国、加拿大和澳大利亚等国得到应用, 成为仅次于陆地LNG 接收终端的应用方式, 但其它成本比FSRU 、FRU 和SRV 高很多。下面主要讨论浮式LNG 接收及气化终端, 即FSRU 。
二、浮式LNG 接收终端(FSRU 发展状况和特点 (一 FSRU 发展状况
对于传统的LNG 运输船, 可以与FSRU 采用并靠或旁靠(Side 2by 2side 方式卸货。用串靠或尾靠(Tande m transfer 方式的也可以, 且适用条件更广, 可在较恶劣的条件下卸载。
对于陆上终端和G BSs 来说, FSRU 非常具有成本优势。由于LNG 是资金密集型的工业, FSRU 和SRV 能显著降低成本。国外的研究表明
[4], 就一般而言, 不同的接收终端的成本如图 1所示。图1 几种LNG 接收站终端的成本比较 84
(二 FSRU 的特点
FSRU 特别适合对气价承受力非常好、急需尽早供气的高端市场。而这些市场, 可以在传统的LNG 接收站建立以前用FSRU 供气, 然后这个FSRU 可以被拖到类似的地方再用。它也适合于短期供气的市场。
浮式LNG 接收终端广泛集成已被证实的技术, 如石油天然气工业中广泛使用的海洋船舶、储罐、气化、装卸船等技术。浮式LNG 储存与再气化装置较常规陆上LNG 终端具有许多特点[5-7]:
(1 特别适合于环境敏感地区或人口稠密地区, (2 它能够接收更大容量LNG 运输船, 。
(3 与陆上LNG 接收站相比, 浮式LNG (如开方、填方等 、不需要建设码头/防波堤, 也没有航道(4 建设周期较短, , 简化了土地征用及政府审批手续, 提高了当地居民对,
(5 , 确保陆域财产/生命安全, 方便选址和搬迁, 可采用灵, 为环境友好型工程。 但是, FSRU 在以下方面仍存在挑战[8]:
(1 大型LNG 运输船选择旁靠方式卸载LNG 时, 虽然在石油工业中经常采用这种方式, 但仍然存在风险因素;
(2 如果危险情况发生时, 由于在海上, 紧急疏散的难度会增大很多; (3 FSRU 扩容能力较差。虽可选择再建一个FSRU, 导致投资增加。 (三 FSRU 建造方式
对FSRU 而言, 有两种方式, 一种是新建, 一种是旧LNG 运输船改建。上文提到的世界上第一个FSRU 就是属于新建, 其采用Excelerate 能源公司的专有“能桥”技术。新建FSRU, 可有三种不同的储罐形式:
(1 Moss 型球体储罐, 其特点是甲板面积受限, 船体空间利用率低;