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LNG:在日益严峻的挑战中提高效率
在降低成本以帮助LNG应对行业双重挑战方面继续取得进展
提供可靠,负担得起的能源以支持繁荣和提高生活水平的需要与减少影响对环境的影响(包括气候变化风险)的方式密不可分。这是社会的双重挑战,埃克森美孚对此非常重视。
每天有数十亿人需要可靠,负担得起的能源,但他们对能源的使用正在导致二氧化碳排放中国机械网okmao.com。要实现社会能源和气候目标,就需要切实可行的方法和新技术解决方案,以实现人类发展和经济进步。
六十多年来,液化天然气行业在天然气输送方面已经展示并提供了创新。最终目标是使生产LNG的天然气供应成本最低。
两个主要杠杆是:
1)运营中的能源效率
2)资金成本和执行效率
竞争激烈的市场压力要求同时发挥杠杆作用,以便天然气和LNG可以继续成为应对双重能源挑战的解决方案的一部分。
以下是埃克森美孚公司撰写的论文摘要,概述了“高效建设效率更高的工厂”的趋势。全文可在此处访问。
能源效率
天然气的液化是一个高能耗的过程,主要是由大量的制冷需求驱动的。通过选择过程组件和制冷压缩驱动器,已经进行了很多努力来提高LNG的过程效率。
此外,行业还集中精力于如何设计和部署LNG技术以提高“执行效率”。液化天然气价值链上的任何一块石头都不会动摇。
最终,液化天然气作为商品与其他形式的能源竞争。因此,总体供应成本(COS)对于液化天然气可以获取和维持的市场份额至关重要。
在设计液化天然气液化工厂时考虑的技术方面包括:
·以“比功率”衡量的LNG工艺效率,即生产每单位LNG所需的功率[1]。
·可用性,以工厂每年生产LNG的百分比表示。可用性很大程度上取决于制冷压缩机驱动器的选择及其维护周期。
·生产单位的资本成本。例如,“每年每百万吨的成本”,通常表示为美元/百万吨/年。
总体能源效率可以用天然气液化的总能量除以生产的液化天然气来确定。当然,能源效率越高,则所生产的液化天然气的二氧化碳强度和温室气体排放就越低。
执行效率
项目的总成本是其工艺设备和涡轮机械成本的函数。但是讨论通常以与散装件(例如管道,钢,电缆和混凝土)相关的直接和间接成本为主,更不用说建筑支持基础设施了。
作为液化天然气的从业者,我们需要了解执行过程中的权衡和拐点,这会导致资本成本。如果有人提到像IHS Markit的上游资本成本指数(UCCI)那样使资本成本指数飙升,就可以看出设计师对于避免无意中增加体积和资本成本的敏感性的重要性。
在过去的几十年中,流程效率及其相关的“强化”与执行效率并驾齐驱。流程密集化往往会定向提高执行效率-在构建更少吨位的设施的同时,完成更多的流程服务。
通常,减少了安装的“批量”,同时减少了工作时间。另外,工艺强度趋向于将劳动时间转移到生产率更高的异地制造工厂。
降低执行成本和成本风险
创新和降低成本的努力背后的一个问题应该是“我们可以减少数量吗?”,因为数量会驱动总劳动力。
一种传统的看法是,将过程设备放入模块中会增加成本,因为它会增加诸如结构钢之类的数量。尽管通常会在其他直接成本类别(例如混凝土,管道)中节省一定程度的费用,但这通常是正确的。
此外,通过在工厂类型的环境中进行“一次设计,大量建造”(D1BM)过程,可以提高劳动生产率,减少直接工作时间,因为受过训练的劳动力将以生产模式工作。
最后,设施所有者在定性和数量上都看重了站点成本较低的风险所带来的经济利益,而站点成本却在“高涨”。这是在偏僻的地方执行项目的一个特别的问题,那里的技术工人可能会短缺,供应链可能无法保持现场的生产力。通过适当的系统设计和执行计划,增加“包装”费用的借口可能会抵消偏远地区“制造棍子”的成本。
其次,将工作引向劳动生产率更高的地方可能会减少与基础设施投资有关的间接成本。建设偏远的液化天然气工厂可能需要营地,临时制造设施,甚至在某些情况下还需要卸料设施,道路,桥梁和机场。合并预制组件可以节省站点基础设施投资。
第三,可以通过适当的价值工程将总劳动和工作量降至最低。通过最小化D1BM液化器的工程时间可以很容易地意识到这一点。
短期和长期挑战
对于我们的全球社区而言,2020年无疑是前所未有的一年。这一年始于能源市场的财务挑战,但在3月11日世界卫生组织宣布Covid-19爆发为大流行之后,情况更加严峻。这场全球性健康危机也迅速转变为经济危机。
最终,我们将克服这些挑战。但是,从长远来看,我们仍将面临双重挑战,既要满足不断增长的能源需求,又要减少对环境的影响。生产效率更高的液化天然气将为解决双重挑战的道路提供能源选择。
埃克森美孚上游集成解决方案过程工程顾问Chris W.Sparling
克里斯在工程,运营,技术商业化和全球项目执行(包括调试,启动和设施瓶颈)方面拥有30年的经验。他担任越来越重要的职务,包括在加拿大,卡塔尔,美国,日本,印度尼西亚和法国的项目工程师,工程经理和顾问,负责从常规油气到液化天然气和加拿大油砂的项目。克里斯两次被借给埃克森美孚的合作伙伴以支持他们的项目执行,最近一次是由意大利Eni运营的Coral South FLNG项目,作为液化上层模块的设施主管。
克里斯于1990年在加拿大艾伯塔大学获得化学工程学士学位。
埃克森美孚上游集成解决方案首席过程工程师Don Victory
Don在研究,运营,工程和项目管理方面拥有39年的处理经验,曾在马来西亚和俄罗斯任职,并为众多国际天然气开发项目提供了支持。从2009年到2018年,唐(Don)领导工程团队,负责埃克森美孚(ExxonMobil)主要上游项目的工艺设计,安全工程和概念工程,包括液化天然气和重油等多种业务领域。Don是公司布局卓越中心和低温卓越中心的共同创始人。
Don于1981年获得康涅狄格大学的化学工程学士学位。
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