中國LNG關(guān)鍵裝備當自強
近十年來， 中國液化天然氣（LNG）產(chǎn)業(yè)迅速成長和發(fā)展，全面“開花”，成績卓著；但另一方面，在現(xiàn)有及在建的中小型天然氣液化工程項目中，關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化不足，而要發(fā)展大型天然氣液化工程項目，同樣受關(guān)鍵工藝技術(shù)裝備的制約。這就是當前中國LNG工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。
大中型裝備落后國外
近半個世紀以來， 全球主要的天然氣液化專利技術(shù)均掌握在ConocoPhilips、Shell、AP、Linde、BV等國際公司手中。而國外公司在天然氣液化關(guān)鍵裝備市場，如板翅式或饒管式冷箱、驅(qū)動機、燃氣透平、
壓縮機等，長期處于壟斷。據(jù)中國寰球工程公司戰(zhàn)略發(fā)展部主任、中國石油天然氣液化關(guān)鍵技術(shù)研究重大科技專項項目長李玉龍介紹，“在壓縮機方面，1990年之前，Clark公司是壓縮機全球主要供應(yīng)商；近20年，
GE/NP公司主導了壓縮機市場，目前占到全球市場的54%；Elliott和MHIClark兩家則分別占到20%、18%。”
相比之下，隨著近年來中國LNG產(chǎn)業(yè)的興起，國內(nèi)LNG壓縮機制造才剛剛起步。沈陽鼓風機集團是國內(nèi)知名大型風機制造企業(yè)，目前已經(jīng)接到近三十臺訂單，但都是中、小型LNG離心壓縮機。在國內(nèi)，像沈陽鼓風機集團這樣有很強的研發(fā)制造實力的企業(yè)還不多。
“我國現(xiàn)有天然氣液化工程的關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化率僅僅達到30%。”在中國國際液化天然氣大會現(xiàn)場，李玉龍對本刊記者說。來自中國科學院理化技術(shù)研究所的孫兆虎在會上發(fā)言說，由于起步晚，“中國大中型天然氣液化技術(shù)裝備落后國外20年”。中國LNG工業(yè)尚處于起步階段，是不爭的事實，表現(xiàn)之一就是還沒有大型的天然氣液化工廠。“技術(shù)裝備的研發(fā)需要支持平臺”，目前“沒有大型天然氣液化工程作為依托”，制造企業(yè)研發(fā)投入大、風險大。李玉龍認為，這是中國LNG關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化進展緩慢的主要原因。
關(guān)鍵裝備研發(fā)
成為當務(wù)之急
近年來，全球液化裝置規(guī)模不斷擴大，單線生產(chǎn)能力不斷提高。隨著這種趨勢，“關(guān)鍵設(shè)備的最大負荷和驅(qū)動器的最大能力，逐漸成為進一步提高產(chǎn)能的瓶頸。”李玉龍指出，“關(guān)鍵設(shè)備向大型化發(fā)展，但受到運輸以及制造業(yè)能力的限制。”
哈爾濱工業(yè)大學低溫與超導技術(shù)研究所所長賈林祥持有同樣的觀點。他認為，除了工藝技術(shù)和實際工程經(jīng)驗，限制大型LNG工程項目國產(chǎn)化的因素，“最主要的障礙是大型國產(chǎn)設(shè)備的制造能力和水平”。他指出，“關(guān)鍵設(shè)備的研制是當務(wù)之急”。
在大型LNG工程國產(chǎn)化上，賈林祥認為，“針對國內(nèi)設(shè)備能力有限的困難，在工藝方案設(shè)計上，應(yīng)盡可能充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的最大能力，并兼顧工藝技術(shù)的擴展?jié)摿ΑＭ瑫r，工藝技術(shù)的先進性要以主要設(shè)備的可選性為基礎(chǔ)，簡單追求國外那種大規(guī)模的或是太先進的工藝，會增加關(guān)鍵設(shè)備的研制難度，增大項目風險。”他說，在發(fā)展側(cè)略上，可以采取“‘先小后大原則’，積累工程經(jīng)驗，提高設(shè)備生產(chǎn)水平”；同時采取“‘逆向設(shè)計原則’，由可選關(guān)鍵設(shè)備的能力決定單列生產(chǎn)規(guī)模和液化工藝的選擇。”
李玉龍指出，發(fā)展大型LNG工程項目，還要解決“工藝流程與混合冷劑配方的匹配、關(guān)鍵設(shè)備匹配的可靠性、提高效率、流程優(yōu)化及能量綜合利用等關(guān)鍵技術(shù)問題”。比如，“壓縮機驅(qū)動器能力的合理匹配，是未來的研究方向之一。”
“ 今后應(yīng)重點攻關(guān)大型燃氣輪機、蒸汽輪機、大功率驅(qū)動電機、全負荷變頻機、烴介質(zhì)循環(huán)壓縮機、大型烴介質(zhì)板翅式
換熱器、大型LNG儲罐等關(guān)鍵設(shè)備。”賈林祥指出，在這些關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)上，“設(shè)備的研究目標不能定得過高，只能立足于現(xiàn)有基礎(chǔ)，做技術(shù)的有限拔高。”他認為，“建設(shè)高單列產(chǎn)量液化加工廠的長期任務(wù)，是徹底解決基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)設(shè)備、基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)測試手段的問題，需要整個工業(yè)水平的提高。”
國內(nèi)科研攻關(guān)正積極跟進發(fā)展自主LNG關(guān)鍵裝備，早日打破國外壟斷，中國LNG產(chǎn)業(yè)才不至于既“氣短”，又“器短”。為解決大型天然氣液化工程的工藝技術(shù)難題，實現(xiàn)
關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化、工藝技術(shù)工程化，目前國內(nèi)多家技術(shù)企業(yè)和研究機構(gòu)紛紛投入到LNG關(guān)鍵技術(shù)研究行列中。目前我國在LNG接收站上已經(jīng)取得突破。后期建設(shè)的江蘇LNG接收站采用了中國自己的專利及工藝技術(shù)；大連LNG接收站做到了自主設(shè)計，甚至自主建設(shè)和管理。兩個接收站在LNG儲罐上均使用了國產(chǎn)9%Ni鋼板。同時，經(jīng)過努力，我國已經(jīng)在MR壓縮機、大型冷箱、18×104m3LNG儲罐上實現(xiàn)了自主化制造。目前中國寰球工程公司與沈陽鼓風機集團正在合作開發(fā)大型冷劑壓縮機。沈陽鼓風機集團研
制的260萬噸/年離心式壓縮機即將完成性能、機械運轉(zhuǎn)等測試，還將研發(fā)大型天然氣液化壓縮機組。沈陽遠大壓縮機股份有限公司與中國寰球工程公司共同承接的
中石油“
十二五”攻關(guān)科研項目低溫BOG壓縮機，是目前的最大迷宮壓縮機。
國內(nèi)的科研攻關(guān)正在積極跟進。“以往大型裝備需要國產(chǎn)化，現(xiàn)在，一些小型關(guān)鍵裝備也亟待填補國內(nèi)空白。”除了技術(shù)上要迅速突破，專家指出，也要相應(yīng)地提高現(xiàn)有制造能力。“目前國內(nèi)設(shè)備的體積比國外設(shè)備大5%~10%，在提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的基礎(chǔ)上，還要考慮到降低能耗、方便運移等。”
為滿足發(fā)展需求，加快中國LNG產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中國寰球工程公司最近宣布， 將籌建一個開放式合作研發(fā)機構(gòu)—— 液化天然氣（LNG） 研發(fā)中心。該中心設(shè)立五個研究所，包括凈化技術(shù)研究所、液化技術(shù)研究所、關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化研究所、儲運技術(shù)研究所、施工技術(shù)研究所，將圍繞液化天然氣產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的關(guān)鍵工藝、裝備及施工技術(shù)展開研究。
中國寰球工程公司副總經(jīng)理宋少光介紹說，“這些研究將瞄準國際最先進技術(shù)，開發(fā)滿足大型天然氣液化工程需要的工藝技術(shù)，自主完成大型天然氣液化裝置工藝設(shè)計，并實現(xiàn)配套壓縮機及冷箱等關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化。” 此外，液化天然氣（LNG）研發(fā)中心還將肩負“培育具有高水平天然氣液化技術(shù)和工程應(yīng)用能力的專業(yè)技術(shù)人才，提升中國天然氣液化領(lǐng)域綜合工程建設(shè)和運營生產(chǎn)能力。”
“工欲善其事，必先利其器。”惟有早日實現(xiàn)關(guān)鍵裝備和重型裝備的國產(chǎn)化，中國LNG工業(yè)才能向世界先進水平看齊，加快發(fā)展步伐，直至引領(lǐng)世界LNG產(chǎn)業(yè)潮流。 [
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