1、察汗淖CNGLNG加气站工程建设项目可行性研究报告鄂托克旗金奥绿源燃气有限责任公司察汗淖CNGLNG加气站可行性研究报告1.总论1.1 项目概况1.1.1建设单位：鄂托克旗金奥绿源燃气有限责任公司1.1.2项目名称：鄂托克旗金奥绿源燃气有限责任公司察汗淖CNGLNG加气站1.1.3建设规模根据内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗运行的实际需要，根据鄂托克旗的总体布局规划和相关行业管理规范要求，鄂托克旗金奥绿源燃气有限责任公司拟在鄂托克旗乌兰镇察汗淖（荣乌高速乌兰镇收费站西200米处），建设CNG/LNG加气站一座，设计规模为三级加气站。1.1.4项目目标本项目为内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗及周边县
2、区汽车供应液化天然气及压缩天然气，可以调节鄂尔多斯市鄂托克旗及周边县区汽车燃料供应结构与供应格局，全面推动压缩天然气(CNG)、液化天然气（LNG）在鄂尔多斯市鄂托克旗及周边县区交通运输领域的推广应用。1.2项目建设的必要性及意义1.2.1项目建设的必要性（1）天然气是一种优质、高效、经济的清洁能源，运输车辆通过使用天然气代替燃油，可有效治理排放污染、改善鄂尔多斯市鄂托克旗及周边县区环境质量、调整交通运输设备能源结构、降低能源成本、提高经济效益。我国政府早在“十五”期间已经开始实施“清洁汽车行动”，鄂尔多斯市鄂托克旗政府也相继出台了一系列治理机动车辆排放污染的地方法规。（2）长期以来，公路运输
3、车辆以石油为燃料，在世界性的石油紧张、油价剧烈波动的严峻现实下，发展天然气运输车辆，减少对石油的依赖、实现能源的多元化，有利于我国的能源安全，有利于我国国民经济的可持续发展。我国是一个石油资源相对短缺的国家，石油储量增长有限，供需缺口大，进口依存度高。因此，国家制定了“油气并举，将天然气放在与石油同等重要的位置，加快天然气的开发利用，逐步改善能源结构，使天然气在一次能源消费结构中的比重由2002年的2.7上升到2020年的12左右”的战略方针。（3）随着经济快速发展，我国各种形式的大气污染日益严重，城市空气质量越来越差，尤其是汽车尾气排放，更是大气污染的罪魁祸首之一。大气污染严重的危害到人们的
4、身体健康，也影响了我国可持续发展战略和国际形象，成为城市经济发展和社会进步的巨大障碍。近年来，以天然气汽车引领的清洁能源行动正在我国各大中小城市如火如荼的发展。目前清洁能源的利用主要集中在城市的公交和出租车辆上，使得城市的环境质量得到了有效的改善。但是城市是过境公路的必经区域和物流客流的目的地，随着公路物流客流量的不断增大，重型商用卡车和城际大巴给城市和交通干道沿线区域造成的大气污染也在不断增大。重型商用卡车和城际大巴利用天然气做燃料将会有效的改善城市及周边环境质量。要全面彻底的治理城市和交通干道沿线区域大气污染，必须治理汽车排放污染。发展天然气清洁汽车，打造绿色物流，是治理交通干线及沿线区域
5、大气污染的根本途径。随着我国国民经济持续高速发展，公路交通设施不断完善，公路物流量迅猛增大，重型机动车拥有量不断增加，其排放污染越来越大。根据有关资料统计，城市大气环境污染60%来自机动车辆的尾气排放，公路路网的大气环境污染100%来自机动车辆。LNG可应用于大型载重卡车、城际客车、公交车、市政工程车、港口区域性物流车辆、近海渔船等。鄂尔多斯市鄂托克旗及周边县区经过的各类适用LNG或CNG的车辆较多，车辆数目较大，适合建立CNG/LNG加气站以满足其需求。1.2.2项目建设的意义（1）建设CNG/LNG加气站、推广清洁燃料是治理机动车排放污染，改善环境质量，打造绿色城市的有效途径。根据有关资料
6、统计，城市大气环境污染60%来自机动车辆的尾气排放。公路网的大气环境污染100%来自机动车辆。由机动车尾气而导致的大气污染已严重影响居民健康并制约经济持续快速的发展。天然气汽车是一种低排放的绿色环保汽车，与燃油汽车相比，可综合降低废气污染物排放量82%，其排放物中CO可降低90%，HC可降低28%，微粒排放可降低42%，铅化物可降低100%，硫化物可降低70%以上，非甲烷烃类可降低50%左右。液化后的天然气（LNG）中几乎不含任何微粒杂质，不含任何硫化物。同样欧和欧标准的汽车发动机，使用LNG更加清洁，更加环保，更有利于治理大气污染，遏制温室效应。建设CNG/LNG加气站是治理机动车辆排放污染
7、，改善大气环境质量的有效举措；是落实我国政府建立资源节约型，环境友好型城市的重要举措。（2）建设CNG/LNG加气站、发展CNG/LNG能源产业是调整能源结构，实现能源战略安全的重要举措。长期以来，各类车辆均以石油为燃料，在世界性的石油紧张、价格一路飙升的严峻现实下，发展CNG/LNG汽车，减少对石油的依赖，实现能源多元化，有利于我国的能源安全，有利于我国国民经济的可持续发展。（3）建设CNG/LNG加气站、发展CNG/LNG能源产业符合国家产业政策。发展CNG/LNG的经济效益显著。随着CNG/LNG汽车和CNG/LNG加注站的运行，将带动与CNG/LNG汽车相关的机械制造、汽车、低温贮运，
8、电子电器、仪器仪表、新工艺、新材料、试验检测以及教育培训业等行业的发展，使CNG/LNG汽车的推广应用成为龙头，创造上万个就业机会，促进社会经济的发展。汽车行业是用油的大户，也是城市大气污染的重要制造者，对全国的节能减排具有着重要影响。天然气是“十一五”期间汽车节能减排的首选代用燃料，燃气汽车替代燃油汽车是社会发展趋势的需要。建设CNG/LNG加气站，实现节能减排是全面落实科学发展观的重要举措,对加快建设资源节约型、环境友好型社会具有重大意义。（4）建设CNG/LNG加气站，是实现运输业经济效益最大化的有效途径。CNG/LNG作为汽车燃料，其费用与燃油费用相比节约20%30%，以气代油的经济效
9、益较为可观。同时天然气是一种高辛烷值燃料，辛烷值是评定燃料性能的一项重要指标，汽车使用高辛烷值的燃料时，发动机不易出现爆震燃烧现象，这对延长发动机的寿命，提高发动机压缩比是十分有益的，车辆发动机使用寿命的延长也间接提高了运输业的经济效益。1.2.3 项目示范效应CNG /LNG加气站的技术和建设在我国处于发展阶段。察汗淖CNG/LNG加气站的建设将对鄂尔多斯市鄂托克旗全面建设CNG/LNG加气站提供宝贵的经验。通过建设过程，探索适合鄂尔多斯市鄂托克旗实际情况的先进技术，积累工程建设的经验，为全市大规模建设CNG/LNG加气站，全面发展清洁汽车创出一条健康之路。1.3 编制要求和原则1.3.1
10、编制范围本报告编制范围为鄂托克旗金奥绿源燃气有限责任公司察汗淖CNGLNG加气站内整体方案。1.3.2 编制内容根据建设单位要求和建设部市政公用工程(燃气)设计文件编制深度规定，鄂尔多斯市鄂托克旗CNG/LNG加气站可行性研究报告主要内容包括：（1）研究鄂尔多斯市鄂托克旗使用清洁燃料的技术路线以及建设CNG/LNG加气站的可行性，对本项目作出建议。（2）研究鄂尔多斯市鄂托克旗CNG/LNG加气站内LNG、CNG加气设施的工艺技术方案。（3）根据工艺技术方案，研究确定其它专业如：总图、建筑、电气、消防、自控等技术方案。（4）对本项目建设作出投资概算和效益评价。1.3.3 编制原则（1）符合当地规
11、划部门的要求，做到合理规划，合理布局，统筹兼顾。（2）严格执行国家现行设计规范，贯彻国家有关消防、环境保护、劳动安全及工业卫生的有关法规。（3）积极采用国内外成熟的新工艺、新技术、新设备、新材料，借鉴已建成CNGLNG加气站的成功经验，保证工程工艺技术的先进性、可靠性、安全性、经济性，使工程整体建设达到目前国内先进水平。（4）设计中尽一切努力节能降耗，在工艺流程和设备方面，采用先进的节能降耗工艺和设备，减少对水、电等动力的消耗，以达到国家有关节能减排的要求。（5）美化环境，创建良好的工作环境。1.3.4遵循的主要标准规范（1）液化天然气（LNG）汽车加注站技术规范 NB/T1001-2011（
12、2）汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-2012（3）建筑设计防火规范 GB50016-2006（4）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058-92（5）建筑物防雷设计规范 GB50057-2010（6）化工企业静电接地设计规范 HGJ28-2000（7）液化天然气(LNG)生产、储存和装运 GB/T20368-20061.3.5参考规范车载燃料系统规范NFPA 521.4技术路线确定1.4.1 车辆的适用性由于液化天然气单位体积能量较压缩天然气高，所以在车辆气瓶容积有限的情况下，LNG适合运距相对较长、耗能大的车辆；CNG适合运距短、耗能小的车辆。本项目主要服务对象为鄂尔多
13、斯市鄂托克旗及周边县区CNGLNG车辆。1.4.2 CNG/LNG加气站的经济性鄂尔多斯市鄂托克旗公交车及载重运输车现以柴油为燃料，根据实际运行情况，以上车辆平均每天行驶约300公里，每百公里耗油约25升，则根据热值和效率，同热值下柴油与天然气的使用燃料比例约为1L:1.2Nm3，通过计算，使用LNG燃料每天每辆车消耗约90Nm3；鄂尔多斯市鄂托克旗载重卡车每天约行驶500公里，每百公里耗柴油约42L，根据热值等效换算，使用LNG燃料每天每辆车消耗约250Nm3。目前柴油价格7.6元/L，而LNG价格只有4.5元/ Nm3，重载卡车使用LNG作燃料，每年的燃料费可节约25左右，以气代油的经济效
14、益较为可观。1.4.3 CNG/LNG安全性天然气的燃点为650，比汽柴油、液化石油气（LPG）的燃点高，点火性能也高于汽柴油和LPG。天然气的爆炸极限为4.614.57%，且密度很低，只有空气的一半左右，稍有泄漏即挥发扩散；而LPG的爆炸极限为2.49.5%，燃点为466，且气化后密度大于空气，泄漏后不易挥发；汽油爆炸极限为1.07.6%，燃点为427；柴油爆炸极限为0.54.1%，燃点为260。由此可见，在某种意义上天然气比LPG、汽油、柴油更安全。LNG采用低温低压储存，在-137，压力一般不大于0.4MPa，车载气瓶采用双层抽真空绝热技术；CNG采用常温高压储存，压力高达25MPa。L
15、NG加注站由于工作介质的低温低压，相对于CNG加注站的常温高压，储存容器及生产设备都相对安全，对周边环境所造成的危险性相对小一些。 1.4.4 CNG/LNG环保性本工程噪声控制按市区三类区域考虑，CNG/LNG生产中产生的噪音小于国家规定的工业企业卫生标准及城市区域环境噪音标准，不会影响站区职工及周边居民的生产与生活。完全能满足环保要求。建设CNG/LNG加气站、推广天然气汽车是鄂尔多斯市鄂托克旗推行公交车油改气创建生态区市的有效途径。1.5主要技术经济指标 主要技术经济指标表序号指标单位数量备注1生产规模1.1CNG加气能力万Nm3/d1.21.2LNG加气能力万Nm3/d2年工作天数天3
16、602原料CNGNm3/a4492800由鄂尔多斯市金奥绿源加气母站供给金奥绿源燃气LNGNm3/a7517358由杭锦旗新圣天然气液化工厂供给3公用动力消耗量3.1新鲜水t/a1543.5不含消防水3.2年耗电量万kWh/a30.244定员人185加气站占地面积m289206建设项目总投资额万元18007绿化面积m217842.气源2.1气源概况2.1.1建设方资源优势我国2009年天然气产量830亿立方米，2010年天然气产量将达到1000亿立方米，预测2015年产量为1500亿立方米。目前我国天然气输气干支线管道总长度约3.5万公里，2010年将达到4.4万公里，到2015年天然气管道总
17、长度长度将接近10万公里。中石油作为国内最大的能源企业，天然气储量占全国天然气储量约83%，天然气产量约占全国天然气总产量80%以上，输气管网约占全国天然气管道总长度的89%。2009年中石油天然气产量达到680多亿立方米。在进口管道天然气方面，有来自于中亚和俄罗斯的管道气，设计能力均为300亿方/年左右；进口液化天然气（LNG）方面，在山东周边有中石油大连LNG接收站、江苏如东LNG接收站、唐山LNG接收站和在建的镆铘岛LNG接收站，这4座接收站接收能力均在300万吨/年以上，将于2011年下半年陆续投产。目前鄂托克旗金奥绿源燃气有限责任公司现已建成的天然气站运行良好。项目CNG由鄂尔多斯市
18、金奥绿源燃气有限责任公司加气母站供给，到本项目的距离为25公里，项目LNG由杭锦旗新圣天然气液化工厂供给，到本项目的距离为85公里，因此，鄂托克旗的天然气气源有较为充足的保证。CNG拖车每车运输的高压天然气的量为4000 Nm3，LNG拖车每车运输的液化天然气的量为28000 Nm3。CNG拖车和LNG拖车运输过程中拖车的消耗的燃料为液化天然气，平均百公里（一个往返）消耗液化天然气的量为60 Nm3。2.2 结论从以上论述可以看出，鄂托克旗建设CNG/LNG加气站气源是有保证的。3.市场3.1 市场概况3.1.1鄂托克旗的发展现状与趋势 鄂托克旗位于内蒙古自治区鄂尔多斯市西部，地处东经1064
19、110854，北纬38184011之间。 东邻杭锦旗，西连宁夏陶乐县并隔黄河与石嘴山市和阿拉善盟相望，南接乌审旗和鄂托克前旗，西北界乌海市， 是鄂尔多斯高原的重要组成部分。鄂托克旗位于鄂尔多斯高原西部，是内蒙古西部面积较大、产业门类齐全、文化积淀深厚的草原之府、魅力之都；是蒙古族为主体、汉族占多数的少数民族聚居区；是畜牧业为基础、服务业为补充、工业占主导的多元产业集中区，总面积2.1万平方公里，辖6个苏木镇、两个自治区重点工业园区，总人口15.4万人。鄂托克旗资源丰饶，探明有天然气、石膏、煤炭、铁矿石、硅石等具有开采价值的矿产资源48种，其中天然气储量8000多亿立方米、石膏储量34亿吨，居世
20、界之首；阿尔巴斯白山羊绒被誉为“纤维宝石”、“软黄金”。这里区位优势优越，国省干道、高速公路和铁路构成通达的交通网架，联乌海、接阿盟、邻宁夏缔造极具竞争优势的“小三角”经济圈。这里经济发达，棋盘井、蒙西园区、石膏园区、螺旋藻园区、轻工业园区形成强劲引擎，煤炭、电力、冶金、化工、建材、高新材料六大主导产业引领发展，千万吨煤化工、五百万吨氯碱化工、百万吨硅化工基地、五百万吨特种钢基地蓄势崛起，世界藻都初具规模。2011年全旗地区生产总值329.2亿元，财政收入51.1亿元，固定资产投资220.5亿元，城乡居民收入分别达到26605元和9998元；位列全国县域经济第105位、西部百强第9位。预计到2
21、015年，地区生产总值超1200亿元、财政收入超150亿元，社会固定资产投资五年累计超1500亿元，城乡居民收入分别达到5万元和1.6万元，跻身全国百强行列。3.2 市场预测随着经济和社会的发展，我国已成为能源消费大国，从1993年起我国已成为石油净进口国，能源短缺也威胁到国家的战略安全。由市场供需矛盾而引发油品短缺及价格波动，特别是近几年，随着市场需求量大规模的增加，这种矛盾更加突出。随着城市规模的不断扩大，单一燃料结构不可避免地使城市的交通运输体系对油品的依赖性越来越大。一旦成品油短缺或价格大幅度提高，城市交通运输业的正常运行将受到严重影响。近年来，我国机动车保有量增长迅速。机动车尾气含有
22、上千种化学物质，如一氧化碳、氮氧化合物和碳黑等，都会对空气造成严重污染。市区环境空气中的首要污染物为氮氧化合物和碳黑，这表明机动车排放已成为我国空气质量恶化的最大污染源。随着经济的发展和汽车保有量的高速增长，我国大部分城市城区均面临汽车能源需求和环境保护的双重压力。因此，将天然气加注站纳入鄂托克旗能源结构调整的启动计划，购置、改装LNG汽车，减轻对油品的依赖是调整鄂尔多斯市鄂托克旗能源结构的战略需要。3.3 承受能力分析3.3.1车用燃料价格分析发改电2010211号通知中第二款第四条“理顺车用天然气与汽油比价关系。各地要按照与90号汽油最高零售价格不低于0.75：1的比价关系，理顺车用天然气
23、价格，保持车用气的合理比价。目前车用天然气价格较低、一步执行到位确有困难的地区，此次可先按不低于0.6：1的比价关系调整，两年内调整到位。”目前0号柴油价格为7.2元/升。3.3.2 用户承受能力分析用户对CNG/LNG的承受能力取决于其替换燃料（主要为汽油和柴油）的价格。根据热值等价的原则，可推算出车辆使用LNG替换燃油后的燃料费用。汽油热值为45.2MJ/kg，密度为0.743kg/L，即汽油热值为33.58MJ/L；柴油热值为42.6MJ/kg，密度为0.840kg/L，即柴油热值为35.78MJ/L；天然气热值以34.62MJ/Nm3计。由此可以推算出，在热值相等的情况下，1L汽油相当
24、于33.58/31.4=1.07Nm3天然气，1L柴油相当于35.78 / 31.4=1.1Nm3天然气。由此可知，柴油价格若以7.2元/L计，用户可承受1Nm3天然气的价格最高为7.2/1.1=6.55元。按照发改电2010211号，1Nm3天然气最高售价为7.2*0.75=5.4元，比用户可承受的最高价格6.55元还要低1.15元。综合上述内容，并参考新规出台后油气市场价格变动情况及周边市场售价等各种因素，确定鄂托克旗柴油售价以7.2元/L、LNG售价以4.5元/Nm3计，对公交车使用此两种燃料进行比较和分析如下：公交车、载重卡车燃油燃气消耗比较表表3-3-1 项目汽车日行公里数百公里耗油
25、百公里耗LNG年耗油费年耗LNG费公交车300公里25L30Nm317.71万元14.78万元载重卡车500公里42L50Nm355.19万元41.06万元注：每辆公交车使用LNG作为燃料后，与柴油相比，每年可节约2.93万元。 每辆载重卡车使用LNG作为燃料，与柴油比，每年可节约14.13万元。由上表可以看出：相对于柴油，使用天然气更具有价格优势，用户有较强的承受能力。3.4 市场风险本项目最主要的风险来自于气源和下游用户的保证，以上这些因素对本项目的影响很大，对本项目的效益影响至关重要。充分考虑不利因素，采取切实可行的措施规避风险是十分必要的。规避风险的措施为：尽快与上游供气供油方签定供气
26、协议，对项目投资和运行成本进行控制和压缩，对工艺及线路方案进一步优化，做到投资最省；在政府部门的协调下，与下游用户确定车辆购置计划，签订用气协议。天然气市场是一个变化发展较快的市场，市场风险性较大，发展潜力也非常大。鄂托克旗随着经济总量的增加，工业化和城市化速度的加快，对气价的承受能力逐渐增强，市场风险性相对会减小。4.站址及总图运输4.1 站址选择原则(1)一般要求 站址选择应符合鄂托克旗总体规划、消防安全和环境保护的要求，并应选择在交通便利、车流量较大的地方。(2)安全要求站址选择应符合液化天然气（LNG）汽车加注站技术规范 NB/T1001-2011、汽车加油加气站设计与施工规范（GB
27、50156-2012）、液化天然气(LNG)生产、储存和装运(GB/T20368)、建筑设计防火规范（GB50016-2006）的防火安全要求并避开重要建筑物和人流密集区。4.2 站址确定鄂托克旗金奥绿源燃气有限责任公司察汗淖CNGLNG加气站位于鄂托克旗乌兰镇察汗淖（荣乌高速乌兰镇收费站西200米处）。站区周边地势平坦、开阔、交通方便，100米以内无重要建（构）筑物，周边环境适合选址要求。CNG/LNG加气站所需水、电等可利用周边条件解决，初步选址符合CNG/LNG加气站的建设要求，符合鄂托克旗的总体规划。4.3 总平面布置4.3.1站区概况加气站按火灾危险性分类属于甲类场所，站区平面布局严
28、格按现行防火规范的有关规定布置。在满足规范要求的最小防火间距以及进出车辆的回车场地的前提下，作到布局合理，布置紧凑，节约用地。本站区总占地约8920平方米。加气站内布置有工艺装置区、加气区、办公生活区三个区域。4.3.2加气站建设内容工艺装置区内设置60mLNG储罐1台、LNG泵撬、CNG压缩机、储气瓶组等工艺设备，60mLNG储罐1台、LNG泵撬均设置于工艺区围堰内。加气区设置罩棚、CNG加注机、LNG加注机等设施, 办公生活区内设置站房、箱式变压器等建筑设施。站区与站外建（构）筑物及其它设施的防火间距、站内工艺设施与站内建（构）筑物及其它辅助设施的防火间距均参照国家现行相关规范的安全距离执
29、行。4.3.3平面布置本工程总平面布置详见站区平面布置图。4.4 道路及出入口为方便加气车辆和LNG槽车进出，车辆出入口分开设置。道路最小转弯半径为9m，满足加气加油车辆和LNG槽车的转弯要求。回车场地为混凝土地面。4.5 围护设施加气站属于易燃易爆性生产场所，为了站内的安全管理，应作适当封闭。为防止LNG低温储罐发生事故时危害范围扩大，储罐区四周设围堰，围堰的建设标准符合储罐区防火堤设计规范GB50351-2005。4.6 排水及竖向设计加气站自然坡度较为平缓，故本工程竖向设计采用平坡式设计方案，坡向行车道边缘雨水井。围堰内设有集液池，收集后的雨水经过水泵后排出围堰。场地雨水按照0.5%设计
30、坡向利用站内原有排水系统排出。4.7绿化及围墙站内绿化以草坪、灌木为主，乔木为辅。该站西南、西北两面采用高2.20米砖墙与外界隔断。本项目绿化占总用地面积的20%，绿化面积为1784平方米。5. 工艺方案5.1 CNG/LNG加气站设施及技术参数5.1.1 CNG/LNG加气站加气设施（1）主要设备包括：60mLNG低温储罐、泵撬、顺序控制盘、CNG压缩机、储气罐、控制仪表阀门、LNG加注机、CNG加注机等。（2） 控制设施：电源柜、PLC仪表柜、工控机、显示器、UPS、硬盘录像机、可燃报警控制器、空压机、冷干机、氮气瓶、办公设备等。5.1.2技术参数（1）设计规模本站主要针对鄂托克旗及周边县
31、区公交车和重载运输车加气。工程规模按每天30000Nm3加气量进行设计。经过的公交车辆每天行驶约300公里，日需耗气约90Nm3；载重卡车每天行驶500公里，日需耗气250 Nm3；CNG出租车辆每天约行驶500公里，日需耗气约50Nm3。一日可加注物流车辆约200辆。 （2）储存规模 LNG储量按下式计算：式中： V：总储存容积（m3）；n：储存天数（d）；Gr：平均日用气量（kg/d）；Y：最高工作温度下的液化天然气密度（365kg/m3）；b：最高工作温度下的储罐允许充装率b90。根据本项目与气源地的距离，综合各种因素，储存天数按3天考虑。经计算，本站所需有效储存容积为74m3，总存储容积为有效存储容积/b （b90）82 m3。因此，确定本站的总储存规模为120 m3，设置60m3储罐的LNG储罐
